KR20000023075A - Process of forming lubricative film suitable for cold forging of metallic material - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An excellent method for formation of lubricating film,which does not produce any sludge and results in the high productivity. and a lubricating film therefrom, which is suitable for cold forging of metal, are provided. CONSTITUTION: The lubricating film is prepared by: (i) forming 6-20 gram/square meter of phosphate substrate on the metal by electrolyzing an electrolyte containing 20-50 gram/liter of zinc ion, 20-70 gram/liter of phosphate ion and 30-80 gram/liter of nitrate ion with 20-100 ampere/square meter using metal as cathode; and (ii) covering the substrate with water type or oil type lubricant after de-scaling the metal with either using acid or mechanical de-scaling accompanied by using acid.

Description

금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법{PROCESS OF FORMING LUBRICATIVE FILM SUITABLE FOR COLD FORGING OF METALLIC MATERIAL}PROCESS OF FORMING LUBRICATIVE FILM SUITABLE FOR COLD FORGING OF METALLIC MATERIAL}

본 발명은 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a lubricating film suitable for cold forging of metal materials.

금속의 냉간 단조에서, 윤활 피막은 냉간 단조 전 금속의 표면에 제공된다. 상기 윤활 피막은 보통 2 개의 공정에 의해서 제조된다. 첫 번째 공정에서, 기질 층은 화학적으로 금속의 표면 위에 형성된다. 예를 들면, 탄소 강에서, 아연 인산염, 아연-철 인산염, 아연-칼슘 인산염 및 망간 인산염과 같은 인산염 층이 강의 표면 위에 형성된다. 유사하게, 수산염 층이 스테인레스강에 형성된다. 알루미늄-플루오르화물 화합물 층은 알루미늄에 형성된다. 구리 산화물 층은 구리에 형성되었다. 티타늄-플루오르화물 화합물 층은 티타늄에 형성된다.In cold forging of metal, a lubricating film is provided on the surface of the metal before cold forging. The lubricating film is usually produced by two processes. In the first process, the substrate layer is chemically formed on the surface of the metal. For example, in carbon steels, phosphate layers such as zinc phosphate, zinc-iron phosphate, zinc-calcium phosphate and manganese phosphate are formed on the surface of the steel. Similarly, a oxalate layer is formed in stainless steel. The aluminum fluoride compound layer is formed in aluminum. Copper oxide layers were formed on copper. The titanium-fluoride compound layer is formed on titanium.

두 번째 공정에서, 상기의 기질 층은 수성 또는 오일 윤활제에 의해 덮어 씌워진다.In the second process, the substrate layer is covered with an aqueous or oil lubricant.

보통 사용된 대부분은 기질이 인산염 층이고 및 지방산의 알칼리 금속 염의 오일 윤활제로 덮어 씌워진 윤활제 피막이다. 상기 경우에서, 인삼염, 금속 금속염 및 금속염의 3 중 층을 가진 윤활 피막이 금속의 표면 위에 형성되었다.Most commonly used are lubricant coatings whose substrate is a phosphate layer and covered with an oil lubricant of an alkali metal salt of a fatty acid. In this case, a lubricating film having triple layers of ginseng salt, metal metal salt and metal salt was formed on the surface of the metal.

상기 반응은 다음 식 1에 의해 나타내어진다.The reaction is represented by the following equation.

Zn3(PO4)2·4H2O+6C17H35COONa→3(C17H35COO)2Zn+2Na3PO4+4H2O …………1Zn 3 (PO 4 ) 2 4H 2 O + 6C 17 H 35 COONa → 3 (C 17 H 35 COO) 2 Zn + 2Na 3 PO 4 + 4H 2 O. … … … One

보통 상기의 윤활 피막은 다음의 ①∼⑥ 단계를 실행하므로써 제조된다.Usually, the above lubricating film is produced by performing the following steps 1 to 6.

① 산 용액 또는 산 용액과 기계적 탈 스케일의 결합에 의한 탈 스케일.① Descaling by combining acid solution or mechanical descaling with acid solution.

② 수세(水洗).② water washing.

③ 처리 용액내부로 금속 재료를 담그므로써 기질 형성.③ Forming a substrate by dipping a metal material into the treatment solution.

④ 수세④ Defensive

⑤ 반응 금속염에 의한 처리⑤ Treatment with reactive metal salt

⑥ 건조⑥ Dry

그러나, 상기의 종래 공정은 몇 가지 환경 문제를 일으키고, 및 윤활 피막의 윤활 특성을 만족시키지 못한다. 첫 번째 문제에 대하여, 단계 ③의 처리 용액에서 슬러지의 형성을 예로 들수 있다. 예를 들면, 강이 액체를 형성하는 인산염 기질내에 담궈질 때, 많은 양의 슬러지는 인산염 기질의 제조 공정에서 형성되고 및 슬러지는 밖으로 제거되어야 한다. 유사하게, 수산염 기질, 플루오르화 화합물 기질 및 산화물 기질의 형성에서, 많은 양의 슬러지가 형성되어 제거 및 처리되어야 하고, 제조 비용을 증가시킨다. JP-197581A에는 슬러지 양을 감소시키는 방법을 나타내었다. 그러나, 상기는 단지 보통 공정의 절반인 슬러지의 양을 감소시켜, 추가적인 감소를 필요로한다.However, the above conventional process causes some environmental problems, and does not satisfy the lubricating properties of the lubricating film. For the first problem, the formation of sludge in the treatment solution of step 3 is exemplified. For example, when steel is immersed in a phosphate matrix that forms a liquid, large amounts of sludge are formed in the manufacturing process of the phosphate substrate and the sludge must be removed out. Similarly, in the formation of oxalate substrates, fluorinated compound substrates and oxide substrates, large amounts of sludge have to be formed and removed and treated, increasing production costs. JP-197581A shows how to reduce the amount of sludge. However, this only reduces the amount of sludge which is usually half the process, requiring further reduction.

두 번째 문제에 관해서, 단계 ③에서 처리 용액의 처분을 예로 들 수 있다. 종래, 인산염 피막보다 다른 기질 층이 스테인레스강, 알루미늄, 구리 및 티타늄을 위해 형성되었다. 그러나, 상기 공정에서, 기질 층은 처리 용액의 성분 변화에 의존하여 그의 특성이 쉽게 변할 수 있다. 그리고 처리 용액의 빈번한 재생이 균일한 특성을 가진 기질을 유지하기 위해서 수행되었고, 많은 양의 폐용액 결과를 초래하였다. 상기 폐용액은 완전히 해롭지 않을 때까지 처리되어야 한다.With regard to the second problem, for example, the disposal of the treatment solution in step (3). Conventionally, other substrate layers than phosphate coatings have been formed for stainless steel, aluminum, copper and titanium. However, in this process, the substrate layer can easily change its properties depending on the component change of the treatment solution. And frequent regeneration of the treatment solution was performed to maintain a substrate with uniform properties, resulting in a large amount of waste solution results. The waste solution must be treated until it is not completely harmful.

세 번째 문제에 관해서, 단계 ③에서 처리 용액의 온도를 예로 들 수 있다. 예를 들면, 인산염 기질은 보통 80℃ 이상의 온도에서 형성되었다. 그리고 수산염 기질은 90℃ 이상에서 형성되었다. 상기 처리 용액의 높은 온도는 작업 환경을 악화시키고, 장비의 부식을 가속화시키고 및 제조 비용을 증가시키는 결과를 초래한다, JP2-197581A에는 50∼60℃의 아래로 온도를 감소시키는 방법을 설명하고 있다. 그러나, 추가적인 낮은 온도가 바람직할 것이다.As regards the third problem, the temperature of the treatment solution is taken as an example in step ③. For example, phosphate substrates are usually formed at temperatures above 80 ° C. And a oxalate substrate was formed above 90 degreeC. The high temperature of the treatment solution worsens the working environment, accelerates the corrosion of the equipment and increases the manufacturing cost. JP2-197581A describes a method for reducing the temperature below 50 to 60 ° C. . However, additional low temperatures will be desirable.

네 번째 문제에 관해서, 기질의 특성을 예로 들 수 있다. 상기에 설명된 것 처럼, 인산염 기질은 우수한 윤활 특성을 가진 반응 금속염 윤활 피막을 제조한다. 그러나, 상기 반응 금속염 윤활 피막은 구리 산화물 기질 또는 티타늄 플루오르화물 기질 위에 형성되지 않는다.As regards the fourth problem, the nature of the substrate is exemplified. As described above, the phosphate substrate produces a reactive metal salt lubricating film with good lubricating properties. However, the reactive metal salt lubricating film is not formed on the copper oxide substrate or the titanium fluoride substrate.

반대로, 반응 금속염 윤활 피막이 수산염 기질 및 알루미늄-플루오르화물 기질에 과도하게 형성되고 및 공구의 공동(空洞)으로 윤활 문제를 증가시키므로써 냉간 단조시 문제를 일으킨다.In contrast, the reactive metal salt lubricating film is excessively formed in the oxalate substrate and the aluminum-fluoride substrate and causes problems in cold forging by increasing the lubrication problem in the cavity of the tool.

스테인레스강의 온간단조에서, 수산염 기질 및 몰리브데늄 2 황화물로 구성된 윤활 피막이 사용되었다. 그러나, 상기 공정에서, 수산염 기질은 종종 재료의 예열동안 분해된다.In the forging of stainless steel, a lubricating film composed of a oxalate substrate and molybdenum disulfide was used. However, in this process, the hydroxide substrate is often degraded during the preheating of the material.

다섯 번째 문제에 관해서, 기질의 두께를 예로 들 수 있다. 상기에 설명된 것 처럼, 종래, 기질 층은 처리 용액 내부로 금속 재료를 담그므로써 형성되어진다. 상기 공정에서, 처리 용액은 금속 재료의 표면과 반응하고 및 기질로써 금속 재료의 표면위에 반응제를 침적시킨다. 그러나, 반응은 기질층이 어떤 두께로 될 때 종결될 것이고, 및 추가적인 기질의 형성이 진행되지 않았다. 기질의 두께를 증가시키기 위한 시도가 처리 용액의 농도 및 온도를 증가시키므로써 수행되어졌다. 그러나, 상기는 충분하고 균일한 두께를 가진 기질을 쉽게 형성하지 못하였다.As for the fifth problem, the thickness of the substrate is exemplified. As described above, the substrate layer is conventionally formed by dipping a metal material into the treatment solution. In this process, the treatment solution reacts with the surface of the metal material and deposits the reactant on the surface of the metal material as a substrate. However, the reaction would terminate when the substrate layer had reached a certain thickness, and no further substrate formation occurred. Attempts have been made to increase the thickness of the substrate by increasing the concentration and temperature of the treatment solution. However, this did not readily form a substrate with sufficient and uniform thickness.

JP6-322592A에는 양극으로써 금속 재료를 만들고 및 금속 재료의 인산염 기질을 만들기 위한 펄스(pulse) 전류를 사용한 전해 공정을 나타내었다. 그러나, 상기 공정은 금속 재료가 양극으로써 사용되기 때문에 많은 양의 슬러지를 형성한다.JP6-322592A shows an electrolytic process using a pulse current to make a metal material as an anode and to make a phosphate substrate of the metal material. However, this process forms a large amount of sludge because the metal material is used as the anode.

본 발명의 목적은 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 새로운 공정을 제공하기 위한 것이다. 냉간 단조에서, 기질의 두께는 충분한 두께, 예를 들면, 6∼20g/m2로 되는 것이 바람직할 수 있다. 종래 공정에서, 두꺼운 기질의 형성은 많은 양의 슬러지를 생성한다. 본 발명의 목적은 슬러지 형성 없이 두꺼운 기질을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a new process for forming a suitable lubricating film for cold forging of metallic materials. In cold forging, it may be desirable for the thickness of the substrate to be of sufficient thickness, for example 6-20 g / m 2 . In conventional processes, the formation of thick substrates produces a large amount of sludge. It is an object of the present invention to provide a thick substrate without sludge formation.

종래 공정에서, 두꺼운 기질의 형성은 처리 용액과 금속 재료 접촉 시간이 충분히 길어야 하기 때문에 생산성 감소를 동반한다. 본 발명의 목적은 높은 생산성에서 두꺼운 기질을 제공하기 위한 것이다.In conventional processes, the formation of thick substrates is accompanied by a decrease in productivity because the treatment solution and metal material contact time must be long enough. It is an object of the present invention to provide a thick substrate at high productivity.

종래 공정에서, 스테인레스강 위에 두꺼운 기질의 형성은 어렵다. 본 발명의 목적은 탄소강보다 다른 금속 재료, 예를 들면 스테인레스강 위에 두꺼운 기질 층을 제공하기 위한 것이다.In conventional processes, the formation of thick substrates on stainless steel is difficult. It is an object of the present invention to provide a thick substrate layer over metal material, for example stainless steel, than carbon steel.

즉, 본 발명은,That is, the present invention,

1) 20∼100A/dm2의 전류를 가진 20∼50g/l의 Zn 이온, 20∼70g/l의 인산 이온 및 30∼80g/l의 질산이온을 함유한 전해질을 사용하고 및 음극으로써 금속 재료를 사용하므로써 전기 분해에 의해 금속 재료위에 6∼20g/m2의 기질을 형성하고 및 수성 또는 오일 윤활제로 기질을 덮어 씌우기 위해 산을 사용 또는 기계적 탈 스케일과 산을 동반하여 사용하므로써 금속 재료가 미리 탈 스케일되는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.1) Metallic material as an anode using an electrolyte containing 20-50 g / l Zn ions having a current of 20-100 A / dm 2 , 20-70 g / l phosphate ions and 30-80 g / l nitrate ions; The formation of a substrate of 6-20 g / m 2 on the metal material by electrolysis and the use of acid to cover the substrate with an aqueous or oil lubricant or with a mechanical descaling and acid in advance A method of forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that it is descaled.

2) 상기 (1)에서 얻어진 금속 재료가 추가로 15% 이하의 단면적 감소율로 냉간 드로잉 되는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.2) A method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that the metal material obtained in the above (1) is further cold drawn at a cross sectional area reduction rate of 15% or less.

3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 추가로 전해질이 질산 이온, 과산화 수소 및 염소 이온으로부터 선택된 하나 이상의 산화물 및 Mg, Al, Ca,, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온을 함유한 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.3) The above (1) or (2), wherein the electrolyte further comprises one or more oxides selected from nitrate ions, hydrogen peroxide and chlorine ions and one selected from Mg, Al, Ca ,, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu A method of forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized by containing the above metal ions.

4) 상기 (3)에 있어서, 전해질이 Ca 이온을 함유하고 및 아연 이온에 대한 Ca 이온의 몰 비율이 0.1 ∼ 2.0인 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.4) The method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material according to the above (3), wherein the electrolyte contains Ca ions and the molar ratio of Ca ions to zinc ions is 0.1 to 2.0.

5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 금속 재료는 탈 스케일과 기질 형성 사이에 조절 액체와 접촉을 이루고, 여기에서 조절 액체는 티타늄 콜로이드 또는 5μm 이하의 미세한 금속 인산염 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the metal material makes contact with the control liquid between descaling and substrate formation, wherein the control liquid contains titanium colloid or fine metal phosphate particles of 5 μm or less. A method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that.

6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 수성(水成) 윤활제는 알칼리 금속의 지방산 염, 금속 알칼리 금속염 및 고체 윤활제로 제조된 하나 이상인 것을 특징으로하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.6) The forging for cold forging metal materials according to any one of (1) to (5), wherein the aqueous lubricant is at least one made of an alkali metal fatty acid salt, a metal alkali metal salt and a solid lubricant. To form a suitable lubricating film.

7) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 오일 윤활제는 무기물, 동물 오일 및 합성 에스테르 오일에 의해 제조된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법7) The oil lubricant according to any one of (1) to (5), wherein the oil lubricant is at least one produced by inorganic, animal oil and synthetic ester oil to form a suitable lubricating film for cold forging of metal materials. Way

본 발명에서, 금속 재료는 탈 스케일되어져야 한다. 상기 탈 스케일에서, 산 용액이 사용되어지고, 및 기계적 탈 스케일이 수반되고 및 산 탈 스케일이 또한 바람직할 수 있다. 산 탈 스케일은 보통 산 용액과 금속 재료의 접촉에 의해 수행되고 및 동등한 경우에서 음극으로써 또는 양극으로써 금속 재료를 사용한 전해질 방법을 사용하므로써 수행된다. 기계적 탈 스케일은 보통 벤딩 프로세스 또는 쇼트 블라스팅에 의해 수행된다.In the present invention, the metal material must be descaled. In such descaling, acid solutions are used, and mechanical descaling is involved and acid descaling may also be preferred. Acid descaling is usually carried out by contacting the acid solution with the metal material and, in equivalent cases, by using an electrolyte method using the metal material as the cathode or as the anode. Mechanical descaling is usually performed by a bending process or shot blasting.

본 발명에서, 탈 스케일은 종래 방법과 유사한 방법으로 수행된다. 금속 재료는 산 용액 처리 후 수세되어져야 한다.In the present invention, descaling is carried out in a manner similar to the conventional method. Metallic material should be washed after treatment with acid solution.

본 발명에서, 인산 이온을 함유한 전해질은 금속 재료위에 기질을 형성하기 위해 사용된다. 또한 종래 공정에서, 인산 이온을 함유한 유사한 처리 용액은 인산염의 기질을 형성하기 위해 사용되었다.In the present invention, an electrolyte containing phosphate ions is used to form a substrate on a metal material. Also in conventional processes, a similar treatment solution containing phosphate ions was used to form a substrate of phosphate.

널리 공지된 것으로써, 수용액내에 인산(H3PO4)은 아래에 설명된 것과 같이 3 단계로 분리한다.As is well known, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) in aqueous solution is separated in three steps as described below.

단계 Ⅰ: H3PO4→ H2PO4 -+ H+ Step Ⅰ: H 3 PO 4 → H 2 PO 4 - + H +

단계 Ⅱ: H2PO4→ HPO4 2-+ H+ Step II: H 2 PO 4 → HPO 4 2- + H +

단계 Ⅲ: HPO4 2-→ PO4 3-+ H+ Step III: HPO 4 2- → PO 4 3- + H +

또한 종래 방법의 처리 용액 뿐만아니라 본 발명의 전해질은 Zn2+이온을 함유해야한다. 단계 Ⅰ이 일어날 때, 단계 Ⅰ에서 H2PO4 -은 Zn2+과 결합하여 Zn(H2PO4)2의 기질을 형성한다. 유사한 방법으로, Zn(HPO4)의 기질 및 Zn3(PO4)2은 각각 단계 Ⅱ와 단계 Ⅲ에서 형성된다. 상기 기질에서, Zn3(PO4)2은 기질로써 가장 바람직한 특성을 가진다.The electrolyte of the present invention as well as the treatment solution of the conventional method should also contain Zn 2+ ions. When step I occurs, in step I H 2 PO 4 combines with Zn 2+ to form a substrate of Zn (H 2 PO 4 ) 2 . In a similar manner, the substrate of Zn (HPO 4 ) and Zn 3 (PO 4 ) 2 are formed in steps II and III, respectively. In the substrate, Zn 3 (PO 4 ) 2 has the most desirable properties as a substrate.

그러나, 단계 Ⅰ∼ Ⅲ의 분리는 인산 (H3PO4)이 매우 약산이기 때문에 강하게 산 용액내에서 일어나지 않는다. 따라서, 단계 Ⅲ에 도달하므로써 상기의 분리를 진행시키기 위해서 및 Zn3(PO4)2의 기질을 얻기 위해서, H+이온의 농도를 감소하는 어떠한 화학 반응이 필요하다. 종래 공정에서, H+이온 농도의 감소는 Fe + 2H+→ Fe2++ H2의 공식에서 처럼 용액 내부 철 이온을 용해하므로써 수행된다.However, the separation of steps I to III does not occur strongly in acid solution because phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is a very weak acid. Therefore, in order to proceed with the separation by reaching step III and to obtain a substrate of Zn 3 (PO 4 ) 2 , some chemical reaction is needed to reduce the concentration of H + ions. In conventional processes, the reduction of H + ion concentration is carried out by dissolving iron ions in solution as in the formula Fe + 2H + → Fe 2+ + H 2 .

즉, 종래 공정에서, H+이온의 농도는 철 이온을 용해하므로써 금속 재료의 표면 근처에서 감소된다. 그리고 인산의 분해는 단계 Ⅲ에서 진행된다. 그리고 PO4 3-이온이 발생하고 및 Zn3(PO4)2의 기질이 얻어진다. 상기에 설명된 것 처럼, 종래 공정에서, Zn3(PO4)2의 기질은 처리 용액내에서 철을 용해하고 및 Fe2+를 형성하므로써 얻어진다. 그러나 Fe2+처리 용액에서 형성된 이온은 화학적으로 불가용성 화합물로 변하고 및 처리 용액내에서 슬러지를 만든다.That is, in the conventional process, the concentration of H + ions is reduced near the surface of the metal material by dissolving iron ions. The decomposition of phosphoric acid proceeds in step III. And PO 4 3- ions are generated and a substrate of Zn 3 (PO 4 ) 2 is obtained. As described above, in the conventional process, the substrate of Zn 3 (PO 4 ) 2 is obtained by dissolving iron in the treatment solution and forming Fe 2+ . However, the ions formed in the Fe 2+ treatment solution chemically turn into insoluble compounds and make sludge in the treatment solution.

본 발명에서, H+이온 농도의 감소는 2H+→ H2+ 2e의 공식에서 처럼 금속 재료의 음극위에서 H+이온의 전기적 방전에 의해 실행된다. 즉, 본 발명에서, 금속 재료의 표면 근처에 존재한 H+이온은 금속 재료의 음극을 향하여 전기적으로 부착되고, H+이온의 농도는 금속 재료의 표면 근처에서 감소되고, 인산 이온의 분리는 단계 Ⅲ에서 진행되고, PO4 3-이온은 발생하고 및 Zn3(PO4)2기질이 얻어진다.In the present invention, the reduction of H + ion concentration is effected by the electrical discharge of H + ions on the cathode of the metal material as in the formula 2H + → H 2 + 2e. That is, in the present invention, H + ions present near the surface of the metal material are electrically attached toward the cathode of the metal material, the concentration of H + ions is reduced near the surface of the metal material, and the separation of the phosphate ions is performed. Proceeding in III, PO 4 3- ions are generated and a Zn 3 (PO 4 ) 2 substrate is obtained.

상기에 설명된 것 처럼, 본 발명에서, Zn3(PO4)2기질은 H+이온의 전기적 방전에 의해 얻어지지, 철을 용해하므로써 얻어지지 않는다. 따라서, Fe2+이온은 전해질내에서 형성되지 않고, 및 불가용성 혼합물이 없고 및 슬러지는 전해질내에 형성되지 않는다.As described above, in the present invention, the Zn 3 (PO 4 ) 2 substrate is obtained by electrical discharge of H + ions, but not by dissolving iron. Thus, Fe 2+ ions are not formed in the electrolyte, and there is no insoluble mixture and sludge is not formed in the electrolyte.

상기 발명에서, 아연 이온: 20∼50g/l, 인산 이온 : 20∼70g/l 및 질산 이온 : 30∼80g/l을 함유한 전해 용액이 사용되고 및 6∼20g/m2의 두꺼운 인산염 기질을 형성한다. 아연 이온이 20g/l 이하일 때, 인산 이온은 20g/l 이하 및 질산 이온은 30g/l 이하이고 기질 형성의 생성도는 6∼29g/m2의 기질을 형성하는데 필요한 긴 시간에 비해 너무 낮다. 그러나, 아연 이온이 50g/l 이상일 때, 인산 이온은 70g/l 이상 및 질산 이온은 80g/l 이고, 추가의 특별한 장점을 얻지 못하였다.In the above invention, an electrolytic solution containing zinc ions: 20-50 g / l, phosphate ions: 20-70 g / l and nitrate ions: 30-80 g / l is used and forms a thick phosphate substrate of 6-20 g / m 2 . do. When the zinc ions are 20 g / l or less, the phosphate ions are 20 g / l or less and the nitrate ions are 30 g / l or less and the formation of substrate formation is too low compared to the long time required to form a substrate of 6 to 29 g / m 2 . However, when the zinc ion is 50 g / l or more, the phosphate ion is 70 g / l or more and the nitrate ion is 80 g / l, and no further special advantage is obtained.

본 발명에서, 음극 전기 분해는 20∼100A/dm2의 전류 밀도로 수행된다. 인산염 기질은 전류 밀도가 20A/dm2이하에서도 형성되지만, 그러나, 긴 시간이 6∼20 g/m2의 기질을 형성하기 위해서 요구되어진다. 그러나, 전류 밀도가 100A/dm2이상일 때 추가 특별한 장점은 얻어지지 못한다.In the present invention, cathode electrolysis is carried out at a current density of 20-100 A / dm 2 . Phosphate substrates are formed even at current densities of 20 A / dm 2 or less, but a long time is required to form a substrate of 6 to 20 g / m 2 . However, no additional special advantage is obtained when the current density is above 100 A / dm 2 .

이전에 설명된 것 처럼, 종래 공정에서, 인산염 기질은 처리 용액내에서 금속 재료를 용해하므로써 얻어진다. 따라서, 금속 재료가 처리 용액내에서 용해되지 않은 경우에, 인산염 기질은 형성되지 않는다. 예를 들면, 스테인레스강은 처리 용액내에서 용해하기 어려워, 상기는 H+이온의 농도를 감소시키지 못하고, 인산염의 분해가 진행되지 않고 및 Zn3(PO4)2인산염 기질은 종래 공정에서 스테인레스강 위에 형성되지 않는다.As previously described, in conventional processes, the phosphate substrate is obtained by dissolving the metal material in the treatment solution. Thus, when the metal material is not dissolved in the treatment solution, no phosphate substrate is formed. For example, stainless steel is difficult to dissolve in the treatment solution, which does not reduce the concentration of H + ions, the decomposition of phosphates does not proceed, and the Zn 3 (PO 4 ) 2 phosphate substrate is a stainless steel in conventional processes. It is not formed on the stomach.

한편, 본 발명에서, 스테인레스강 부근에서 H+이온은 스테인레스강을 향하여 부착되고, 스테인레스강 위에 전기적으로 방전되고, H+이온의 농도를 감소하고, 단계 Ⅲ에서 진행되는 인산염의 분리, 및 Zn3(PO4)2기질은 스테인레스강 표면 위에 형성된다.On the other hand, in the present invention, in the vicinity of the stainless steel, H + ions are deposited toward the stainless steel, electrically discharged on the stainless steel, reducing the concentration of the H + ions, separation of the phosphate proceeding in step III, and Zn 3 (PO 4 ) 2 substrate is formed on the stainless steel surface.

추가로 본 발명의 전해질은 Mg, Al, Ca, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu로 부터 선택된 하나 이상의 금속 이온을 함유한다. 상기 경우에서, 예를 들면 Mg3(PO4)2, AlPO4, Ca3(PO4)2, CaHPO4, Mn3(PO4)2, Mn2Fe(PO4)2, (Mn1-x,Fex)5H2(PO4)4, Cr2(PO4)2, Fe(PO4)2, FePO4, Zn3(PO4)2, ZnFe2(PO4)2, Zn2Ca(PO4)2, Zn2Mn(PO4)2의 인산염 기질이 추가로 형성되었고, 및 이러한 인산염들은 바람직한 기질로써 적용된다. 스테인레스강의 일례에 관하여 상기에 설명된 것으로써 상기는 상기 설명된 인산염 기질이 용액내에서 금속 재료를 용해하지 않고 형성되기 때문에 많은 종류의 금속 기질을 위해 형성되는 것으로부터 명백하게된다.In addition, the electrolyte of the present invention contains at least one metal ion selected from Mg, Al, Ca, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu. In this case, for example, Mg 3 (PO 4 ) 2 , AlPO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , CaHPO 4 , Mn 3 (PO 4 ) 2 , Mn 2 Fe (PO 4 ) 2 , (Mn 1- x , Fe x ) 5 H 2 (PO 4 ) 4 , Cr 2 (PO 4 ) 2 , Fe (PO 4 ) 2 , FePO 4 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , ZnFe 2 (PO 4 ) 2 , Zn 2 A phosphate substrate of Ca (PO 4 ) 2 , Zn 2 Mn (PO 4 ) 2 was further formed, and these phosphates are applied as the preferred substrate. As described above with respect to one example of stainless steel, it becomes clear from the above that the phosphate substrate described above is formed for many kinds of metal substrates because they are formed without dissolving the metal material in solution.

종래 공정에서, 금속재료는 처리 용액내에서 용해되지 않고, 금속 재료로부터 발생된 금속 이온은 슬러지를 형성하는 처리 용액내 유용한 구성 성분과 함께 결합하고, 및 처리 용액내 유용한 구성 성분은 슬러지의 형성과 동시에 소모된다.In conventional processes, the metal material does not dissolve in the treatment solution, and the metal ions generated from the metal material combine with useful components in the treatment solution to form sludge, and the useful components in the treatment solution are associated with the formation of sludge and Consumed at the same time.

본 발명에서, 금속 재료는 금속 재료가 음극으로 설정되기 때문에 전해 용액내에서 용해되지 않고, 및 유용한 전해 용액에서 구성 성분은 불가용성 슬러지를 형성하기 위해 소모되지 않는다. 따라서, 본 발명에서, 용액내 유용한 구성 성분의 소모는 조래 공정보다 훨씬 이하이고, 및 슬러지의 형성은 방지된다.In the present invention, the metal material does not dissolve in the electrolytic solution because the metal material is set as the negative electrode, and the constituents in the useful electrolytic solution are not consumed to form insoluble sludge. Thus, in the present invention, the consumption of useful constituents in the solution is much less than in the stern process and the formation of sludge is prevented.

종래 공정에서, 처리 용액의 온도는 효율적으로 처리 용액내부로 금속 재료를 용해하기 위해서 충분히 높아야 한다. 한편, 본 발명에서, 용액내부로 금속 재료의 용해는 불필요하고, 및 H+이온의 전기 방전은 실온에서 효율적으로 진행한다.In conventional processes, the temperature of the treatment solution must be high enough to efficiently dissolve the metal material into the treatment solution. On the other hand, in the present invention, dissolution of the metal material into the solution is unnecessary, and the electric discharge of H + ions proceeds efficiently at room temperature.

따라서, 본 발명에서, 상기 공정 따른 열의 소모는 종래 공정에서보다 훨씬 적다, 또한, 종래 공정에서, 인산염 기질의 형성은 스테인레스강 또는 구리에 대해서 어렵다. 한편, 본 발명에서, 인산염 기질은 용이하게 스테인레스강 또는 구리에서 형성되고, 및 우수한 윤활 특성을 가진 반응 금속염 윤활 피막은 용이하게 스테인레스강 또는 구리에 적용되었다.Thus, in the present invention, the heat consumption according to the process is much less than in the conventional process, and also in the conventional process, the formation of the phosphate substrate is difficult for stainless steel or copper. On the other hand, in the present invention, the phosphate substrate is easily formed from stainless steel or copper, and a reactive metal salt lubricating film having excellent lubricating properties is easily applied to stainless steel or copper.

따라서, 본 발명에서, 기질의 두께는 용이하게 적절한 범위로 제어된다. 종래 공정에서, 고온의 극도로 농축된 처리 용액은 보통 두꺼운 기질을 형성하기 위해 사용되었다. 그러나, 종래 공정에서, 처리 용액내에서 많은 양의 유용한 성분이 금속 재료 위로 부착되어 소모되고 및 처리 용액으로부터 제거된다. 또한 열 소모는 상기 경우에서 충분히 높다.Therefore, in the present invention, the thickness of the substrate is easily controlled in an appropriate range. In conventional processes, high temperature, extremely concentrated treatment solutions were usually used to form thick substrates. However, in conventional processes, a large amount of useful components in the treatment solution adhere to the metal material and are consumed and removed from the treatment solution. The heat consumption is also sufficiently high in this case.

한편, 본 발명에서, 기질의 두께는 적당한 값으로 전류 밀도를 설정하므로써 요구된 두께로 쉽고 정확하게 제어될 수 있다. 본 발명에서, 전기 분해는 바람직하게 실온에서 80℃까지의 온도, 및 20∼100A/dm2의 전류 밀도를 가진 전해질을 사용하므로써 실행된다. 본 발명의 전해용액은 인산 이온 : 20∼70g/l, 질산 이온 : 30∼80g/l 및 아연 이온 : 20∼50g/l을 함유한다. 인산 이온에 대한 금속이온의 몰 비율은 바람직하게 0.3∼2이고, 및 인산 이온에 대한 질산 이온의 몰 비율은 바람직하게 0.1∼3 범위안에 있다. 만약 인산 이온 또는 아연 이온은 상기의 범위보다 낮다면, 인산염 기질의 형성은 어렵고, 및 상기 범위보다 높다면 상기는 금속 재료상에 부착을 제거하는 전해 용액의 소모를 증가시켜 비경제적일 것이다. 만약 질산이온이 30g/l 보다 낮다면, 금속 아연의 석출이 발생하고 및 윤활 기질은 얻어지지 못한다. 만약 인산 이온에 대한 금속 이온의 몰 비율이 0.3 보다 낮다면, 인산염 기질의 형성은 어렵게되고, 및 만약 몰 비율이 2 보다 높다면, 상기는 비경제적이된다.On the other hand, in the present invention, the thickness of the substrate can be easily and accurately controlled to the required thickness by setting the current density to an appropriate value. In the present invention, electrolysis is preferably carried out by using an electrolyte having a temperature from room temperature to 80 ° C. and a current density of 20 to 100 A / dm 2 . The electrolytic solution of the present invention contains phosphate ions: 20 to 70 g / l, nitrate ions: 30 to 80 g / l, and zinc ions: 20 to 50 g / l. The molar ratio of metal ions to phosphate ions is preferably 0.3 to 2, and the molar ratio of nitrate ions to phosphate ions is preferably in the range of 0.1 to 3. If phosphate ions or zinc ions are lower than the above ranges, the formation of phosphate substrates is difficult, and if higher than this range, it would be uneconomical by increasing the consumption of the electrolytic solution to remove adhesion on the metal material. If the nitrate ion is lower than 30 g / l, precipitation of metal zinc occurs and no lubricating substrate is obtained. If the molar ratio of metal ions to phosphate ions is lower than 0.3, the formation of the phosphate substrate becomes difficult, and if the molar ratio is higher than 2, it becomes uneconomical.

인산 이온에 대한 질산 이온의 몰 비율이 0.3 이하로, 금속 아연의 도금은 진행할 것이고, 및 0.3 보다 높은 비율에서 인산염 기질내에 결정은 거칠고 및 크게될 것이다.If the molar ratio of nitrate ions to phosphate ions is 0.3 or less, plating of the metal zinc will proceed, and at a ratio higher than 0.3, the crystals in the phosphate substrate will be rough and large.

본 발명에서, 질산 이온, 과산화 수소 및 염소 이온으로부터 선택된 산화제는 추가로 전해질에 함유된다. 상기 산화제는 바람직하게 금속 이온의 석출을 방지하는 인산염 기질의 형성을 촉진한다.In the present invention, an oxidant selected from nitrate ions, hydrogen peroxide and chlorine ions is further contained in the electrolyte. The oxidant preferably promotes the formation of a phosphate substrate that prevents precipitation of metal ions.

추가로 전해질은 바람직하게 아연 및 칼슘 이온을 함유한다. 그리고 아연 이온에 대한 칼슘이온의 몰 비율은 바람직하게 0.1∼2 범위내에 있다. 칼슘이온을 함유하지 않은 경우에서, 아연 인산염(Zn3(PO4)2·4H2O) 기질은 음극 전기 분해에 의해 얻어질 것이다. 아연 인산염(Zn3(PO4)2·4H2O) 및 인산 아연 칼슘 (Zn2Ca(PO4)2· 2H2O)을 함유한 결합된 기질은 기질로써 바람직하고, 및 상기는 상기와 같이 아연 이온에 대한 칼슘 이온의 바람직한 몰 비율을 가진 전해질에 의해 얻어질 것이다. 상기 몰 비율이 높을 수록, 더 높은 인산 아연-칼슘을 만들 수 있다. 0.1 이하인 몰 비율에서, 단지 아연 인산염 기질은 제조되지만 2 보다 높은 비율에서, 인산 아연-칼슘은 제조되지 않고 및 대신에 인산 과산화-칼슘(CaHPO4·2H2O)이 제조될 것이다.In addition, the electrolyte preferably contains zinc and calcium ions. And the molar ratio of calcium ions to zinc ions is preferably in the range of 0.1 to 2. In the absence of calcium ions, the zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 2 .4H 2 O) substrate will be obtained by cathodic electrolysis. A bound substrate containing zinc phosphate (Zn 3 (PO 4 ) 2 .4H 2 O) and zinc calcium phosphate (Zn 2 Ca (PO 4 ) 2 · 2H 2 O) is preferred as the substrate, and As such it will be obtained by an electrolyte having a preferred molar ratio of calcium ions to zinc ions. The higher the molar ratio, the higher the zinc phosphate-calcium can be made. At molar ratios of 0.1 or less, only zinc phosphate substrates are prepared but at ratios higher than 2, zinc phosphate-calcium phosphate (CaHPO 4 .2H 2 O) will be produced instead.

본 발명에서 사용된 수성 윤활제는 바람직하게 알칼리 금속 또는 금속 알칼리 금속염 또는 고체 윤활제의 지방산 염중 하나를 함유해야 한다. 첫 번째 공정에 있어서 인산염 기질을 형성하고 및 그 후 상기 윤활제의 사용으로 두 번째 공정으로써 윤활 피막을 형성하므로써, 양호한 윤활 피막의 형성은 음극 전기 분해가 실행되지 않은 종래 공정에서 불가능한 스테인레스강, 구리 및 티타늄의 금속 재료상에서도 가능하게 한다. 그리고 상기 윤활 피막은 상기 금속 재료를 냉간 단조 공정에서 하나의 단조에 의해 큰 변형을 가능하게 만든다. 알칼리 금속의 지방산 염에 있어서, 소듐, 포타슘, 리튬의 포화 또는 불포화 지방산 염이 사용될 수 있다. 또한, 이중 결합 이상을 가진 불포화 지방 산의 2량체(dimer) 산 또는 3량체(trimer) 산이 사용될 수 있다. 상기 알칼리 금속의 지방산 염은 수성 윤활제내에 1∼20w%가 함유된다. 그리고 수성 윤활제는 60∼90℃에서 기질을 덮어 씌우도록 만들어진다. 수성 윤활제 내부로 금속 재료를 담그거나 또는 금속 재료위로 수성 윤활제를 쏟아 붓는 것이 바람직하다.The aqueous lubricants used in the present invention should preferably contain either alkali metal or metal alkali metal salts or fatty acid salts of solid lubricants. By forming a phosphate substrate in the first process and then forming a lubricating film as the second process with the use of the lubricant, the formation of a good lubricating film is not possible in conventional processes where cathodic electrolysis is not performed. It is possible even on the metallic material of titanium. And the lubricating coating enables large deformation of the metal material by one forging in the cold forging process. As fatty acid salts of alkali metals, saturated or unsaturated fatty acid salts of sodium, potassium, lithium can be used. In addition, dimer acids or trimer acids of unsaturated fatty acids having double bonds or more may be used. The fatty acid salt of the alkali metal is contained 1 to 20% by weight in the aqueous lubricant. And aqueous lubricants are made to cover the substrate at 60-90 ° C. It is desirable to immerse the metal material into the aqueous lubricant or to pour the aqueous lubricant over the metal material.

금속 금속염 또는 고체 윤활제는 물 내부로 분포시키므로써 사용될 수 있고, 및 기질을 덮어 씌우기 위한 방법이 알칼리 금속의 지방산 염에서와 유사하다. 수성 금속 알칼리 금속염에 있어서, 더욱 높은 지방산의 금속 염이 사용될 수 있다. 그리고 높은 지방산에 있어서, 라우르산, 미리스트산, 팔미틴산, 스테아르산 및 베헨산이 적용될 수 있다. 그리고 금속에 있어서, 칼슘, 알루미늄, 마그네슘, 바륨, 아연 및 납이 적용될 수 있다.Metallic metal salts or solid lubricants can be used by distributing them into water, and the method for covering the substrate is similar to that of fatty acid salts of alkali metals. For aqueous metal alkali metal salts, metal salts of higher fatty acids can be used. And for high fatty acids, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and behenic acid can be applied. And for metals, calcium, aluminum, magnesium, barium, zinc and lead can be applied.

그들 중, 스테아르산 칼슘은 가장 바람직하게 사용될 수 있다. 고체 윤활제에 있어서, 몰리브데늄 이황화물, 그라파이트, 텅스텐 이황화물, 그라파이트-플루오르화물, 브로마인 질화물, 활석, 운모, PTFE(폴리-테트라프루오르화물-에틸렌)이 사용될 수 있다., 또한, 알칼리 금속의 지방산 염, 금속 알칼리 금속염 및 고체 윤활제중의 어느 것이 서로 혼합되어 사용될 수 있다.Among them, calcium stearate can be used most preferably. For solid lubricants, molybdenum disulfide, graphite, tungsten disulfide, graphite-fluoride, bromine nitride, talc, mica, PTFE (poly-tetrafluoride-ethylene) can be used. Also, alkali metals Any of the fatty acid salts, metal alkali metal salts and solid lubricants of may be used in admixture with each other.

유사하게, 오일 윤활제가 바람직하게 광물 오일, 동물 또는 식물 오일 및 합성 에스테르 오일로부터 하나 이상이 선택되어져야 한다. 광물 오일에 있어서, 기계 가공 오일, 터빈 오일, 스핀들 오일이 사용될 수 있고, 및 동물 또는 식물 오일에 있어서, 야자 오일, 평지씨 오일, 코코넛 오일, 카스토르 오일, 라드 오일, 소 오일, 어류 오일 등이 사용될 수 있다. 합성 에스테르 오일에 있어서, 네오펜틸-폴리올에스테르의 구조를 가진 지방산의 폴리올 에스테르 등이 사용될 수 있다. 그리고 추가로, 염소산 그룹, 황산 그룹 또는 인산 그룹의 과도한 압력 부착은 상기 오일 윤활제에 첨가된다.Similarly, at least one oil lubricant should be selected from mineral oils, animal or vegetable oils and synthetic ester oils. For mineral oils, machining oils, turbine oils, spindle oils can be used, and for animal or plant oils, palm oil, rapeseed oil, coconut oil, castor oil, lard oil, bovine oil, fish oil, etc. Can be used. In the synthetic ester oil, polyol esters of fatty acids having a structure of neopentyl-polyol ester and the like can be used. And in addition, excessive pressure adhesion of chloric acid groups, sulfuric acid groups or phosphoric acid groups is added to the oil lubricant.

도 1은 윤활 피막의 평가를 위해 사용된 냉간 단조 시험을 나타낸다.1 shows the cold forging test used for the evaluation of the lubricating film.

지금, 본 발명의 윤활 피막 형성의 일례가 설명될 것이다. 본 발명의 윤활 피막형성은 배치(batch) 시스템 작동 및 인 라인 시스템 작동에 적절하게 적용될 수 있다. 여기에서 배치 시스템은 단조된 부품 공정에 폭 넓게 적용된 배럴 공정을 포함한다.Now, an example of the lubricating film formation of the present invention will be described. The lubricating film forming of the present invention can be suitably applied to batch system operation and in-line system operation. The batch system here includes a barrel process that is widely applied to a forged part process.

본 발명에서 처리된 금속재료는 탄소강, 크롬강, 크롬-몰리브데늄강, 니켈-크롬강, 니켈-크롬-몰리브데늄강, 스테인레스강, 보론강, 망간강과 같은 전기 전도 재료 및 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 및 구리등과 같은 비철 재료 등이다.The metal material treated in the present invention is an electrically conductive material such as carbon steel, chromium steel, chromium-molybdenum steel, nickel-chromium steel, nickel-chromium-molybdenum steel, stainless steel, boron steel, manganese steel, and aluminum, magnesium, titanium And nonferrous materials such as copper and the like.

본 발명의 적용을 우선으로, 금속 재료의 표면이 청정(淸淨)화되어야 한다. 상기 세정(洗淨)은 탈지(脫脂) 및 탈 스케일을 포함한다. 탈지에서, 금속 재료위에 부착된 그리스(grease)는 시장에서 얻어질 수 있는 알칼리성 탈지제를 사용하므로써 제거된다. 탈 스케일에서, 열처리의 앞 공정에서 형성된 금속 재료의 표면 스케일이 산 용액 및 기계적 탈 스케일을 사용하므로써 제거되었다. 산 용액으로는, 황산, 염화수소산, 질산, 불화수소산 및 지르코늄 수소 플루오르산이 사용되었다. 전해 공정이 산 용액으로 탈 스케일하는데 적용되었다.Prior to the application of the present invention, the surface of the metallic material must be cleaned. The washing includes degreasing and descaling. In degreasing, grease adhered onto the metal material is removed by using alkaline degreasing agents available on the market. In the descaling, the surface scale of the metal material formed in the process before the heat treatment was removed by using an acid solution and a mechanical descaling. As the acid solution, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid and zirconium hydrogen fluoric acid were used. An electrolytic process was applied to descale with acid solution.

산 용액에서 처리 후, 금속 재료는 산 용액이 다음 공정의 용해를 형성하는 기질로 침투를 방지하기 위해서 물에서 충분히 수세되어야 한다. 기계적 탈 스케일에 관하여, 압연 벤딩법, 숏트-블라스팅법, 에어-블라스팅법 및 액체 호닝법이 사용되었다. 산 용액에 의한 수세는 기계적 탈 스케일 후 권장되었다.After treatment in the acid solution, the metal material must be sufficiently washed in water to prevent the acid solution from penetrating into the substrate to form the dissolution of the next process. Regarding the mechanical descaling, rolling bending method, shot-blasting method, air-blasting method and liquid honing method were used. Washing with acid solution was recommended after mechanical descaling.

금속 재료는 입자 크기로 5μm 이하의 미세한 인산염 입자 또는 콜로이드 티타늄이 함유된 조절 용액과 접촉되거나 접촉되지 않을 수 있다. 다음 기질 형성 공정에서 인산염 기질 형성 속도는 증가되고, 및 다음 공정에서 미세하게 결정화된 인산염 기질은 금속 재료가 조절 용액과 접촉하므로써 얻어진다. 또한 인산염 기질의 형성 속도는 기질 형성 공정 바로 직전 금속 재료를 가열하므로써 증가된다.The metal material may or may not be in contact with the control solution containing fine phosphate particles or colloidal titanium of 5 μm or less in particle size. In the next substrate formation process the phosphate substrate formation rate is increased, and in the next process the finely crystallized phosphate substrate is obtained by contacting the metal material with the control solution. The rate of formation of the phosphate substrate is also increased by heating the metal material immediately before the substrate formation process.

인산염 기질 형성의 다음 공정에서, 전해 공정이 직접 전류 및 음극으로써 금속 재료를 사용하므로써 실행되었다. 사인 곡선 파장, 구형 펄스 파장 및 평 파장과 상기와 결합된 파장의 일례를 가진 직접 전류의 어떠한 형태가 사용되었다. 전해 공정에서 양극에 관하여, 탄소 양극, 스테인레스 양극, 백금 양극, 티타늄-합금 양극 및 DSE(티탄-백금 도금 합금) 양극이 사용되었다. 또한, 금속 이온으로써 용액내에 함유된 금속의 동종류로 구성된 소모성 형태 금속 양극이 사용되었다. 상기 소모성 형태 금속 양극에서, 상기 용액내 금속 이온은 소모성 형태 금속 양극으로부터 공급된다.In the next process of phosphate substrate formation, an electrolytic process was carried out using the metal material as the direct current and as the cathode. Any form of direct current with an example of sinusoidal wavelength, spherical pulse wavelength and square wavelength and wavelength combined with the above was used. As for the anode in the electrolytic process, carbon anode, stainless anode, platinum anode, titanium-alloy anode and DSE (titanium-platinum plated alloy) anode were used. As the metal ions, a consumable type metal anode composed of the same kind of metal contained in the solution was used. In the consumable type metal anode, metal ions in the solution are supplied from the consumable type metal anode.

인산염 기질 형성 후, 금속 재료는 금속 재료로부터 기질 형성 용액을 제거하기 위해서 물로 수세되고, 및 윤활제는 금속 재료에 적용된다.After phosphate substrate formation, the metal material is washed with water to remove the substrate forming solution from the metal material, and a lubricant is applied to the metal material.

본 발명에서, 오일 윤활제 뿐만아니라 수성 윤활제가 액체 상태로 사용되었고, 및 기질은 상기의 액체 윤활제 내부에 금속 재료를 담그므로써 또는 금속 재료에 상기 액체 윤활제를 분사시키므로써 덮어 씌워진다.In the present invention, an oil lubricant as well as an aqueous lubricant is used in the liquid state, and the substrate is covered by immersing the metal material inside the liquid lubricant or by spraying the liquid lubricant on the metal material.

수성 윤활제의 경우에서, 금속 재료상에 부착된 수성 윤활제내 과도한 물은 적절한 건조기를 사용하므로써 바람직하게 제거된다. 상기의 윤활 피막을 가진 금속 재료는 어떠한 추가 처리없이 냉간 단조를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명가들의 새로운 지견에 따라서, 더욱 바람직한 결과는 금속 재료가 추가로 15% 이하의 단면 수축률로 냉간 인발에 영향을 받을 때 얻어질 수 있음을 발견하였다.In the case of an aqueous lubricant, excess water in the aqueous lubricant adhering to the metallic material is preferably removed by using a suitable dryer. The metal material with the above lubricating film can be used for cold forging without any further treatment. However, in accordance with the new findings of the inventors, it has been found that more preferred results can be obtained when the metal material is further subjected to cold drawing with a section shrinkage of no more than 15%.

실시예Example

[ 실시예를 위해 사용된 금속재료][Metal Materials Used for the Examples]

각각 30mm의 직경을 가진 봉 형상 S45C(중탄소강), SUS304(스테인레스강) 및 A6061(알루미늄) 등이 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용되었다.Rod-shaped S45C (medium carbon steel), SUS304 (stainless steel), A6061 (aluminum) and the like each having a diameter of 30 mm were used in the examples and comparative examples of the present invention.

[기질 및 윤활제의 양][Substrate and amount of lubricant]

윤활 피막의 형성 후, 기질의 양 및 윤활제의 양이 다음과 같은 방법으로 측정되었다.After the formation of the lubricating film, the amount of substrate and the amount of lubricant were measured in the following manner.

W 1 : 윤활제로 덮어 씌워진 시편(試片)의 무게.W 1: Weight of the specimen covered with lubricant.

W 2 : 용제(이소프로필알콜 : 6, 노르말 헵탄 : 3, 에틸셀로솔브 : 1의 혼합 용액)를 사용하여 기질로부터 윤활제를 벗겨낸 후 시편의 무게.W 2: Weight of the specimen after peeling off the lubricant from the substrate using a solvent (a mixed solution of isopropyl alcohol: 6, normal heptane: 3, ethyl cellosolve: 1).

W 3 : 5% 크롬산 용액을 사용하므로써 금속으로부터 기질을 제거한 후 시편의 무게.W 3: Weight of specimen after removing substrate from metal by using 5% chromic acid solution.

기질의 양 : (W 2 - W 3)/(시편의 표면적)Amount of substrate: (W 2-W 3) / (surface area of specimen)

윤활제의 양 : (W 1 - W 2)/(시편의 표면적)Amount of lubricant: (W 1-W 2) / (surface area of specimen)

[윤활 특성][Lubrication characteristics]

윤활 피막의 윤활 특성은 다음과 같은 방법으로 평가되었다. 도 1은 냉간 단조 시험의 개요를 나타낸다. 각각 18mm, 20mm, 22mm ……, 38mm, 40mm의 높이를 가진 기둥 형상 시편의 12 단편이 제공되었다. 상기 중 몇개가 도 1(A)에 나타내어졌다. 윤활 피막이 형성된 후, 각 시편은 다이(die)의 공동(空洞)에 장착되었고, 및 도 1(B)에 나타낸 것으로써, 차례로 펀치를 사용하여 냉간 단조되었다. 도 1(C)는 이렇게 얻어진 냉간 단조된 시편을 나타낸다. 냉간 단조된 시편의 표면은 시각적으로 관찰되었고, 및 표면 결함을 가진 시편들이 제거되었다. 제거된 냉간 단조 시편 공동의 최대 깊이 Z(mm)가 윤활특성의 평가를 위해 사용되었다.The lubricating properties of the lubricating film were evaluated in the following manner. 1 shows an outline of a cold forging test. 18mm, 20mm, 22mm, respectively. … 12 pieces of columnar specimens with heights of 38 mm and 40 mm were provided. Some of these are shown in FIG. 1 (A). After the lubricating film was formed, each specimen was mounted in a cavity of a die, and cold forged using a punch in turn, as shown in FIG. 1 (B). 1 (C) shows the cold forged specimen thus obtained. The surface of the cold forged specimen was visually observed and specimens with surface defects were removed. The maximum depth Z (mm) of the cold forged specimen cavity removed was used for the evaluation of the lubrication properties.

[슬러지 형성][Sludge formation]

기질의 형성 후, 기질 형성 용액은 시각적으로 관찰되었다. ○은 슬러지 형성이 없는 형태를 나타내고, 및 ×는 슬러지 형성을 나타낸다.After formation of the substrate, the substrate forming solution was visually observed. (Circle) shows the form without sludge formation, and x represents sludge formation.

[1∼17의 본 발명 실시예 및 1∼10의 비교예][Inventive Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 10]

시험 결과의 개요를 표 1에 나타내었다. 표 1의 기질 형성 용액의 칼럼에서, 팔본드(PALBOND) 181은 화학 반응 형태의 용액을 형성하는 종래 인산염이고, 펠본드(FELBOND)는 스테인레스강을 위해 보통 사용된 화학 반응 형태의 용액을 형성하는 종래 수산염이고 및 알본드(ALBOND)는 보통 알루미늄을 위해 사용된 화학 반응 형태의 용액을 형성하는 기질이다.An overview of the test results is shown in Table 1. In the column of substrate forming solution of Table 1, PALBOND 181 is a conventional phosphate that forms a solution in chemical reaction form, and FELBOND is used to form a solution in chemical reaction form commonly used for stainless steel. Conventional oxalates and ALBONDs are substrates that form solutions in the form of chemical reactions commonly used for aluminum.

기질 형성 공정의 칼럼 및 표 1에 기질의 양 칼럼으로부터 관찰된 것으로써, 7.4∼13.8g/m2의 대량의 기질이 본 발명 실시예 1∼17에서 3∼20초의 짧은 기간에 형성되었고, 한편 1∼4, 8 및 10의 비교예에서는 10분이 0.2∼6.5g/m2의 얇은 인산염 기질을 형성하는데 요구되었다.As observed from the column of the substrate forming process and from both columns of the substrate in Table 1, a large amount of substrate of 7.4 to 13.8 g / m 2 was formed in a short period of 3 to 20 seconds in Examples 1 to 17 of the present invention, In Comparative Examples 1-4, 8 and 10, 10 minutes were required to form a thin phosphate substrate of 0.2-6.5 g / m 2 .

따라서, 본 발명 실시예에서 인산염 기질 형성의 효과가 비교예에서보다 더욱 우수한 것이 분명하였다.Thus, it was evident that the effect of phosphate substrate formation in the inventive examples was better than in the comparative example.

또한, 표 1의 슬러지 형성 칼럼으로부터 관찰된 것으로써, 슬러지가 1∼17의 본 발명 실시예의 어느 것에서도 관찰되지 않았다. 한편, 1∼10의 비교예에서, 슬러지는 대부분의 경우에서 관찰되었다.In addition, as observed from the sludge formation column of Table 1, sludge was not observed in any of the Examples 1 to 17 of the present invention. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 10, sludge was observed in most cases.

[18∼26의 본 발명 실시예 및 11∼16의 비교예][18 to 26 Inventive Examples and 11 to 16 Comparative Examples]

시험 결과의 개요를 표 2에 나타내었다. 표 2의 기질 형성 용액의 칼럼에서, 팔본드(PALBOND) 187은 높은 농도를 가진 화학 반응 형태의 인산염 형성 용액이다. 기질 형성 공정의 칼럼 및 표 2에서 기질의 양 칼럼으로부터 관찰된 것으로써, 8.4∼16.9g/m2의 대량의 기질이 본 발명의 실시예에서 5 초의 기간에 생성되었다.An overview of the test results is shown in Table 2. In the column of substrate forming solution of Table 2, PALBOND 187 is a phosphate forming solution in chemical reaction form with high concentration. As observed from the column of the substrate formation process and from both columns of the substrate in Table 2, a large amount of substrate of 8.4 to 16.9 g / m 2 was produced in a period of 5 seconds in the examples of the present invention.

한편 11∼16의 비교예에서, 적은 양인 0.2∼6.5g/m2기질이 5 초의 동등한 기간에 제조되었다. 또한, 표 2의 슬러지 형성의 칼럼으로부터 관찰된 것으로써, 슬러지는 18∼26의 본 발명 실시예의 어느 것에서도 관찰되지 않았다. 한편, 11∼16의 비교예에서, 슬러지는 5 초의 동등한 기간에서 대부분의 경우 관찰되었다.On the other hand, in Comparative Examples 11 to 16, a small amount of 0.2 to 6.5 g / m 2 substrate was produced in an equivalent period of 5 seconds. In addition, as observed from the sludge forming column of Table 2, sludge was not observed in any of the examples of the present invention of 18 to 26. On the other hand, in Comparative Examples 11 to 16, sludge was observed in most cases in an equivalent period of 5 seconds.

금속재료Metal material 조절control 기질 형성용액의 성분(g/l)Component of Substrate Formation Solution (g / l) 기질 형성 공정Substrate formation process 윤활제slush 기질양(g/m2)Substrate Amount (g / m 2 ) 윤활제양(g/m2)Lubricant amount (g / m 2 ) 윤활제특성(mm)Lubricant Characteristics (mm) 슬러지형성Sludge formation 공정평가Fair evaluation Zn2+ Zn 2+ PO4 3- PO 4 3- No3 1- No 3 1- 공정fair A/dm2 A / dm 2 시간time 본발명실시예Embodiment of the Invention 1One S45CS45C 콜로이드티타늄Colloidal titanium 2222 2828 3131 음극전기분해Cathode Electrolysis 8080 2020 10sec10sec 팔브235*4Lv235 * 4 11.611.6 5.35.3 4848 22 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 팔브235*4Lv235 * 4 10.510.5 4.94.9 4848 33 4545 5454 6262 8080 3535 3sec3sec 팔브235*4Lv235 * 4 9.99.9 5.15.1 4848 44 2222 2828 3131 8080 2020 10sec10sec 팔브4612*5FAVE4612 * 5 13.413.4 2.32.3 4444 55 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 팔브4612*5FAVE4612 * 5 12.112.1 2.22.2 4444 66 4545 5454 6262 8080 3535 3sec3sec 팔브4612*5FAVE4612 * 5 12.312.3 2.62.6 4444 77 2222 2828 3131 8080 2020 10sec10sec 야자오일Palm oil 13.813.8 5.75.7 4444 88 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 야자오일Palm oil 12.912.9 5.45.4 4444 99 4545 5454 6262 8080 3535 3sec3sec 야자오일Palm oil 13.613.6 5.85.8 4444

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본 발 명실 시예Bourne State Room Example 1010 S45CS45C 콜로이드티타늄Colloidal titanium 2222 2828 3131 음극전기분해Cathode Electrolysis 8080 2020 20s.20s. 팔브235*4Lv235 * 4 7.47.4 5.45.4 4444 펄스 전류Pulse current 1111 2222 2828 5050 8080 2020 10sec10sec 7.77.7 4.24.2 5252 Ca2+: 5g/lCa 2+ : 5g / l 1212 A6061A6061 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 8.38.3 5.65.6 4848 1313 3333 4040 5151 8080 2525 5sec5sec 팔브4612*5FAVE4612 * 5 9.69.6 5.25.2 5252 Al3+: 1g/lAl 3+ : 1g / l 1414 SUS304SUS304 3333 4040 5151 8080 2525 5sec5sec 8.38.3 2.42.4 4848 Mg2+: 1g/lMg 2+ : 1g / l 1515 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 팔브4649*6FAVE4649 * 6 9.79.7 17.417.4 3636 1616 3333 4040 4646 8080 2525 5sec5sec 팔브235*4Lv235 * 4 8.68.6 6.86.8 3232 1717 4545 5454 6262 8080 8080 3sec3sec 팔브4649*6FAVE4649 * 6 10.210.2 18.018.0 3636 비교예Comparative example 1One S45CS45C -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 화학반응Chemical reaction 8080 -- 10min10min 팔브235*4Lv235 * 4 5.35.3 5.55.5 4444 ×× ×× 22 -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 8080 -- 10min10min 팔브4612*5FAVE4612 * 5 6.26.2 3.53.5 4040 ×× ×× 33 -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 8080 -- 10min10min 야자오일Palm oil 6.56.5 2.72.7 3232 ×× ×× 44 -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 4040 -- 10min10min 팔브235*4Lv235 * 4 1.31.3 1.51.5 3232 ×× ××

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비교예Comparative example 55 S45CS45C -- 0.150.15 0.230.23 0.310.31 양극전기분해Anode Electrolysis 8080 1010 30sec30sec 팔브235*4Lv235 * 4 4.54.5 1.61.6 3232 ×× ×× 66 -- 0.150.15 0.230.23 0.310.31 8080 1010 45s.45s. 5.65.6 1.91.9 3636 ×× ×× 펄스 전류Pulse current 77 SUS304SUS304 -- 펠본드 A*2Pelbond A * 2 화학 반응Chemical reaction 9595 -- 10min10min 팔브4649*6FAVE4649 * 6 11.011.0 17.217.2 1616 ×× ×× 88 -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 8080 -- 10min10min 0.30.3 10.210.2 00 ×× 99 A6061A6061 -- 알본드 A*3Albond A * 3 9090 -- 1min1min 팔브235*4Lv235 * 4 10.210.2 4.44.4 5252 ×× ×× 1010 -- 팔본드181X *1ARM BOND181X * 1 8080 -- 10min10min 0.20.2 0.10.1 1616 ××

*1 팔본드(PALBOND) 181X : 아연-인산염 기질을 위한 종래 용액(니혼 파커라이징 주식회사에 의해 제조)* 1 PALBOND 181X: Conventional solution for zinc-phosphate substrate (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)

*2 펠본드(FELBOND) A :수산염 기질을 위한 종래 용액(니혼 파커라이징 주식회사에 의해 제조)* 2 FELBOND A: Conventional solution for oxalate substrates (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)

*3 알본드(ALBOND) A : 알루미늄을 위해 적용된 종래 용액(니혼 파커라이징 주식회 사에 의해 제조)* 3 ALBOND A: Conventional solution applied for aluminum (manufactured by Nippon Parkarizing Co., Ltd.)

*4 팔브 235 : 반응 금속염 윤활제(니혼 파커라이징 주식회사에 의해 제조)* 4 Valve 235: Reactive metal salt lubricant (manufactured by Nippon Parkering Co., Ltd.)

*5 팔브 4612 : 비반응 금속염 윤활제(니혼 파커라이징 주식회사에 의해 제조)* 5 Valve 4612: Unreacted metal salt lubricant (manufactured by Nippon Parkering Co., Ltd.)

*6 팔브 4649 : 몰리브데늄 이황화물 그룹(니혼 파커라이징 주식회사에 의해 제조)* 6 Pave 4649: Molybdenum disulfide group (manufactured by Nippon Parkering Co., Ltd.)

금속재료Metal material 조절control 기질 형성용액의 성분(g/l)Component of Substrate Formation Solution (g / l) 기질 형성 공정Substrate formation process 윤활제slush 기질양(g/m2)Substrate Amount (g / m 2 ) 윤활제양(g/m2)Lubricant amount (g / m 2 ) 윤활제특성(mm)Lubricant Characteristics (mm) 슬러지형성Sludge formation 공정평가Fair evaluation Zn2+ Zn 2+ PO4 3- PO 4 3- No3 1- No 3 1- 공정fair A/dm2 A / dm 2 시간time 본발명실시예Embodiment of the Invention 1818 S45CS45C 콜로이드티타늄Colloidal titanium 4545 5656 6262 음극전기분해Cathode Electrolysis 8080 3535 5sec5sec 팔브234Lv234 14.314.3 3.83.8 4848 1919 4545 5656 6262 8080 8585 2sec2sec 팔브234Lv234 10.510.5 2.12.1 4848 2020 4545 5656 6262 8080 3535 5sec5sec 팔브4612Fave4612 16.916.9 3.63.6 4444 2121 4545 5656 6262 8080 8585 2sec2sec 팔브4612Fave4612 11.311.3 3.73.7 4444 2222 4545 5656 6262 4040 3535 5sec5sec 팔브234Lv234 9.29.2 3.03.0 4444 2323 4545 5656 6262 4040 3535 5sec5sec 팔브234Lv234 8.48.4 3.23.2 5252 2424 4545 5656 6262 8080 3535 5sec5sec 팔브4649Fave4649 10.810.8 9.89.8 3636 2525 2121 6666 7272 8080 3535 5sec5sec 팔브4649Fave4649 9.89.8 10.110.1 3636 Ca2+: 2g/lCa 2+ : 2g / l 2626 4545 5656 6262 8080 3535 5sec5sec 팔브4649Fave4649 12.312.3 10.410.4 3636

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비교예Comparative example 1111 S45CS45C -- 팔본드187X*7Arm Bond187X * 7 화학반응Chemical reaction 8585 -- 5sec5sec 팔브234Lv234 5.35.3 3.53.5 4444 ×× ×× 1212 -- 팔본드187X*7Arm Bond187X * 7 8585 -- 5sec5sec 팔브4612Fave4612 6.26.2 2.22.2 4040 ×× ×× 1313 콜로이드티타늄Colloidal titanium 팔본드187X*7Arm Bond187X * 7 8585 -- 5sec5sec 팔브234Lv234 4.54.5 2.72.7 3232 ×× ×× 1414 인산염입자Phosphate Particles 팔본드187X*7Arm Bond187X * 7 8585 -- 5sec5sec 3.33.3 2.52.5 3232 ×× ×× 1515 SUS304SUS304 -- 펠본드APel Bond A 9595 -- 5sec5sec 팔브4649Fave4649 0.90.9 2.72.7 1616 ×× ×× 1616 -- 팔본드187X*7Arm Bond187X * 7 8585 -- 5sec5sec 0.20.2 0.30.3 00 ××

*7 팔본드(PALBOND) 187X : 높은 농도를 가진 용액을 형성하는 인산염(니혼 파커라 이징 주식회사에서 제조)* 7 PALBOND 187X: Phosphate to form a solution with high concentration (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.)

본 발명에 의거하여, 두꺼운 인산염 기질이 용액내 슬러지의 형성없이 금속 재료의 표면에 제조되었다. 본 발명에 따라서, 두꺼운 인산염 기질이 매우 효율적으로 제조되었다. 본 발명에 따라서, 두꺼운 인산염 기질이 스테인레스강, 구리, 알루미늄 및 티타늄과 같은 강이외의 다른 금속 재료 표면상에 제조되었다. 윤활제를 가진 기질을 덮어 씌우므로써 제조된 본 발명의 윤활 피막은 금속 재료의 냉간 단조에서 우수한 특성을 나타내었다.In accordance with the present invention, a thick phosphate substrate was prepared on the surface of the metal material without the formation of sludge in solution. According to the invention, thick phosphate substrates have been produced very efficiently. In accordance with the present invention, thick phosphate substrates have been prepared on surfaces of other metallic materials other than steel such as stainless steel, copper, aluminum and titanium. The lubricating film of the present invention produced by covering a substrate with a lubricant exhibited excellent properties in cold forging of metallic materials.

Claims (7)

20∼100A/dm2의 전류를 가진 20∼50g/l의 Zn 이온, 20∼70g/l의 인산 이온 및 30∼80g/l의 질산이온을 함유한 전해질을 사용하고 및 음극으로써 금속 재료를 사용하므로써 전기 분해에 의해 금속 재료위에 6∼20g/m2의 기질을 형성하고 및 수성 또는 오일 윤활제로 기질을 덮어 씌우기 위해 산을 사용 또는 기계적 탈 스케일과 산을 동반하여 사용하므로써 금속 재료가 미리 탈 스케일되는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.Using an electrolyte containing 20 to 50 g / l Zn ions with a current of 20 to 100 A / dm 2 , 20 to 70 g / l phosphate ions and 30 to 80 g / l nitrate ions, and a metal material as the cathode Thereby forming a substrate of 6-20 g / m 2 on the metal material by electrolysis and using an acid or mechanical descaling and accompanying acid to cover the substrate with an aqueous or oil lubricant. A method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that the. 제 1 항에 있어서, 얻어진 금속 재료가 추가로 15% 이하의 단면적 감소율로 냉간 드로잉 되는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.2. A method according to claim 1, wherein the obtained metal material is further cold drawn at a cross sectional area reduction rate of 15% or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 추가로 전해질이 질산 이온, 과산화 수소 및 염소 이온으로부터 선택된 하나 이상의 산화물 및 Mg, Al, Ca,, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu로부터 선택된 하나 이상의 금속 이온을 함유한 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.The method of claim 1 or 2, wherein the electrolyte further comprises at least one oxide selected from nitrate ions, hydrogen peroxide and chlorine ions and at least one metal ion selected from Mg, Al, Ca ,, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu. A method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that it contains. 제 3 항에 있어서, 전해질이 Ca 이온을 함유하고 및 아연 이온에 대한 Ca 이온의 몰 농도 비율이 0.1 ∼ 2.0인 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.4. The method according to claim 3, wherein the electrolyte contains Ca ions and the molar concentration ratio of Ca ions to zinc ions is 0.1 to 2.0. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 재료는 탈 스케일과 기질 형성 사이에 조절 액체와 접촉을 이루는 것으로, 상기에서 조절 액체는 티타늄 콜로이드 또는 5μm 이하의 미세한 금속 인산염 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.The metal material of claim 1, wherein the metal material is in contact with the control liquid between descaling and substrate formation, wherein the control liquid contains titanium colloid or fine metal phosphate particles of 5 μm or less. A method for forming a lubricating film suitable for cold forging of a metal material, characterized in that. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 수성(水成) 윤활제는 알칼리 금속의 지방산 염, 금속 알칼리 금속염 및 고체 윤활제로 선택된 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법.The cold forging of a metal material according to any one of claims 1 to 5, wherein the aqueous lubricant contains at least one selected from fatty acid salts of alkali metals, metal alkali metal salts and solid lubricants. To form a suitable lubricating film. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 윤활제는 무기물, 동물 오일 및 합성 에스테르 오일에서 선택된 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 금속 재료의 냉간 단조용으로 적당한 윤활 피막을 형성하는 방법6. A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the oil lubricant contains at least one selected from minerals, animal oils and synthetic ester oils.
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