WO1995026390A1 - Lubrifiant pour laminage a chaud d'acier inoxydable a forte teneur en chrome - Google Patents

Description

明 細 書 高 C rス テ ン レ ス鋼の熱間圧延用潤滑剤 技術分野

本発明 は， と く に C r 含有量の多 いス テ ン レ ス鋼を 熱間圧延す る際に ロ ー ル表面 と被圧延材 と の間 に供給 す る焼 き 付防止用 の潤滑剤に関する。 背景技術

ス テ ン レ ス鋼 の鋼帯ま た は鋼板 （本明細書では両者 を含めた意味で鋼板 と略称す る ） は美麗な表面肌が要 求 さ れ る か ら， そ の製造工程において表面疵の発生を 極力防止す る必要があ る。 しか し， タ ン デム ミ ル等の 熱間圧延設備でス テ ン レ ス鋼を熱間圧延す る際に， 圧 延 ロ ー ルに対す る ス テ ン レ ス鋼の焼き 付き に起因 した 疵が鋼板表面に し ば し ば発生 していた。

こ の焼き 付 き は， 熱延ロ ー ルの金属面 と熱延材の金 属面 とが密着す る （ メ タ ル 一 メ タ ル 夕 ツ チす る ） こ と に よ っ て引 き起 こ さ れ る と さ れてい る。 と く に C r 含 有量が高いほ ど表面に酸化被膜 （スケ ー ル） が生成 し 難 く ， 生成す る場合で も そ の生成速度が著 し く 遅いの で高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延では前記の メ 夕 ル ー メ タ ル夕 ツ チが起き る機会が多 く な っ てロ ー ルへの焼 き 付き が多発す る 傾向 に あ る 。 こ の焼 き 付き が生 じ る と ロ ー ルの表面性状が劣化 し， そ の劣化 した形状が被 圧延材の表面に転写 さ れ る ので， 被圧延材の表面性状 が悪 く な る 。

こ の ロ ー ルへの焼き 付き に起因 して ス テ ン レ ス鋼熱 延板の表面 に疵が発生す る と， た と え軽度な疵であ つ て も， 最終工程で鏡面仕上げを行 う よ う な用途では不 適合な製品にな る 。 ま た表面疵を研磨等の表面手入れ を行 っ て除去す る工程が別途必要 と な る 。 疵の程度が 著 しレ、 も の は場合 に よ っ て は製品 と して利用で き ずに ス ク ラ ッ プ と な る 。 したが っ て， 該疵（ 鋼板製品の製 造歩留 り の低下を来 し， 製造 コ ス ト を上昇 さ せ る原因 と な る。

こ の よ う な問題を回避すべ く ， 従来 よ り ， 圧延ロ ー ルの圧下負荷の軽減， 圧延条件の選択， ロ ー ル材質の 選定お よ び潤滑剤の選定 と い っ た様々 な改善策が試み られて き た。

例えば潤滑剤について は， 動物性油脂類， 植物性油 脂類， 鉱物系潤滑油 ま た は合成系潤滑油等の圧延油を 圧延 ロ ー ル表面に供給 して焼き 付き を防止す る方法が 種 々 提案 さ れてい る 。 ま た， 圧延油 に潤滑機能を もつ 粉体を分散混合 した う えでイ ン ジ ェ ク シ ョ ン方式で圧 延 ロ ー ル表面に供給す る方法 も検討 さ れてい る。 しか し， こ れ ら の方法では， と く に高 C rステ ン レ ス鋼を 熱間圧延 し た時の焼 き 付 き は完全 に防止で き ず， 表面 疵発生の事態を招来 していたのが実状であ る。

特開昭 6 4 一 8 3 3 0 9 号公報に， 粘性水溶液中 に 酸化鉄粉末を 1 〜 3 0 重量 の量で分散 さ せてな る ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延用潤滑剤が記載さ れてい る。 こ の公報の発明 は， 該公報中 に記載さ れて い る と お り ， 表面 に酸化ス ケ ー ルが生 じ難い こ と がス テ ン レ ス鑭熱 延時に ロ ー ル焼 き 付き の原因 と な る な ら ば， 外部か ら 酸化鉄の粉末を積極的に補給すれば こ の原因が解消 さ れ る であ ろ う と い う 着想に基いて い る。 使用す る酸化 鉄粉末 と して は F e ₂ 0 ₃お よ び F e ₃ 0 ₄の粒径 1 0 〃 m以 下の粉末が挙げ られ， 粘性水溶液 と しては， ァ ク リ ル 酸重合体やカ ルボ シキ ビニー ルポ リ マ ー等の増粘剤を 水に溶解 した も のが例示 さ れてい る。

特開昭 6 3 —2 5 1 9 5 号公報は， 潤滑油 に酸化 鉄粉末を懸濁 さ せた組成物， ま た は潤滑油 に溶けて水 に溶けな い高分子物質 と酸化鉄粉末を潤滑油 に添加 し た組成物か ら な る ステ ン レ ス鋼の熱間圧延用潤滑油を 開示 し， こ の潤滑油 も ロ ー ルへの焼付き が抑制で き る 'と記載さ れてい る 。

他方， か よ う な酸化鉄を ロ ー ル と被圧延材の間に外 部か ら供給す る と い う 考え方 と は異な り ， ロ ー ル表面 を積極的に酸化 し ょ う とす る考え方 も あ っ た.。 例え ば 特公昭 5 4 — 3 5 9 8 5 号公報に は， 圧延中の ロ ー ル 表面に水を媒介 と して水酸化鉄を供給 し， ロ ー ル表面 に四三酸化鉄を主成分 とす る被膜を形成 さ せ る方法が 記載さ れて い る。 こ の場合， ロ ー ル材質 と して は酸化 さ れやすいァ ダマ イ 卜 （ ロ ー ル用铸鉄の合金名 ） を使

*用 し， 熱間圧延中の ロ ー ルに対 して， 水酸化第 2 鉄の 5 % の懸濁水を ロ ー ル水冷用 ノ ズルか ら吹 き 付けた場 合 と， 水酸化第 2 鉄の 1 0 〜 2 0 %の懸濁水を ロ ー ル 表面に接 して ワ イ パー状に設置 さ れた フ ェル ト を介 し て塗布 し た場合， いずれ も ロ ー ル表面に人工的な黒皮 が形成 さ れた と記載 さ れて い る。 しか し， 通常の普通 鋼の熱間圧延を対象 と してお り ， ス テ ン レ ス鋼の熱間 圧延について は記載がな い。

特開昭 6 0 — 1 8 4 4 0 5 号公報は， 前記の ロ ー ル 表面を酸化す る の と は逆に， 被圧延材側の メ タ ル表面 を鉄の水酸化物で積極的に酸化す る方法を開示 してお り ， 粗圧延 と仕上げ圧延を行 う ステ ン レ ス鋼の熱間圧 延工程において， 粗圧延のパス間 ま たは粗圧延最終 と 仕上げ圧延最初のパス間にあ る被圧延材に鉄の水酸化 物を供給す る こ と に よ っ て， 前パスを通過す る 間に被 圧延材表面の酸化ス ケ ー ルが剝離 して金属面が露出 し た部分に酸化ス ケ ー ルを生成 さ せ， こ の金属面が露出 しな い よ う に して次パス を通過 さ せ る方法を提案 して い る。 こ こ で， 鉄の水酸化物の被圧延材表面への供給 には， コ ロ イ ド状の鉄水酸化物をキ ヤ リ ヤ ー ガスを用 いて噴霧す る 方法 と ， 水 ま た は圧延潤滑油 に鉄水酸化 物を懸濁 さ せて被圧延材表面に噴霧す る 方法が示 さ れ てい る。 こ の よ う に， 被圧延材に酸化ス ケ ー ルを再生 さ せて力、 ら熱延 ロ ー ルを通過 さ せ る と， 圧延 ロ ー ルへ 、の焼付き が抑制 さ れ る と共に， 被圧延材の表面 も 良好 と な る と記載 さ れて い る。

ま た， 特開昭 5 2 - 1 4 2 7 0 4 号公報は圧延油 を ベー ス に した ポ リ マ ー ェマ ル ジ ョ ン に潤滑機能を もつ 物質を同伴 さ せてな る熱間圧延用潤滑剤を開示 してい る 。 こ の潤滑剤は摩擦係数を高めて嚙み込み性を向上 さ せた も のであ る が， こ の潤滑剤は C r含有量の低い 普通鐧を対象 と した も のであ り ， ステ ン レ ス鋼の よ う に C r含有量の高い鋼にお け る焼き 付き 防止に は不十 分 と考え られ る。

発明の 目 的

本発明者 ら は特開昭 6 4 - 8 3 3 0 9 号公報 に提案 さ れた発明 について前記の着想の も と にそ の後 も試験 研究を続けた力 当該公報に記載さ れた潤滑剤 に あ つ て は粘性水溶液に酸化鉄粉末を混合 した直後は均一な 分散が得 ら れ る 力 こ れを保存す る貯槽内で酸化鉄粉 末の沈降が生 じ， 長時間安定 した酸化鉄粉末の分散保 持が得 られな い こ と を経験 した。 酸化鉄粉末の分散保 持が不安定であ る と， 実際の操業において圧延 ロ ー ル 表面に酸化鉄粉末を安定 して供給でき な く な る 。 すな わ ち， 当該潤滑剤 を圧延 ロ ー ル に供給す る ための導管 の継 ぎ 目 部分な ど に酸化鉄が堆積 して管の詰 り が発生 した り ， 潤滑剤の供給不足 と い っ た事態が発生す る。 こ の た め に焼き 付き 防止の 目 的が完全に果たせな いお

'そ れがあ る 。 特に， 近年では成分的に C r当量の高い 耐高温酸化性に優れた高 C rステ ン レ ス鋼が 自 動車用 排ガス部材等に用 レ、 られ る傾向 に あ る 力 C r当量力く 高い と， そ れだけ熱間圧延時に被圧延材表面に生成す る ス ケ ー ル の厚みが薄 く な る ので， 焼 き 付き が発生 し やすいが， 酸化鉄粉末を用 い る前記の潤滑剤は比較的 低 C rの ス テ ン レ ス鋼の焼き 付き 防止に は有効に作用 して も， こ の よ う な C r当量の高いステ ン レ ス鋼に対 して も完全 に焼き 付き を防止でき る も の と は言えない こ とがゎカヽ つ た。 したが っ て， 本発明の 目 的の一"" ^は こ の よ う な問題の解決を図 る こ とであ る。

なお， 特公昭 5 4 — 3 5 9 8 5 号公報に提案 さ れた も のは， 表面が酸化さ れやす く 且つ普通鋼の熱延に多 用 さ れる ア マ ダイ ト 製ロ ー ルの表面に F e ₃ 0 ₄の被膜を 生成さ せ る こ と はでき て も， ステ ン レ ス鋼の熱延に使 用 さ れる ハ イ ク ロ ム製 ロ ー ルやハイ ス （高速度鋼） 製 ロ ー ル に対 して も 同様の被膜が安定 して形成す る と は 考え られな い。 か り に F e ₃ 0 ₄被膜がロ ー ル表面に形成 さ れた と して も ， そ の厚みが薄い よ う な場合 に は， 高 速回転の ロ ー ルで長時間のステ ン レ ス鋼の熱延が行わ れ る さ いの焼 き 付 き 防止に功を奏す る と は考え られな い。 こ の こ と は， 特開昭 6 0 - 1 8 4 4 0 5 号公報に 提案 さ れた よ う に， ロ ー ル に入 る 前の被圧延材の表面 に酸化鉄の被膜を積極的 に形成 し ょ う とす る場合に も 言い得る 。 特に被圧延材が高 C r のス テ ン レ ス鋼では 酸化鉄の被膜は成形 さ れ難 く ， 形成さ れた と して も薄 い も の と な る カヽ らであ る。 したが っ て， 本発明の一つ の 目 的は， ロ ー ル側 ま た は被圧延材側の表面に酸化鉄 の被膜を形成 さ せてか ら圧延す る と い う 公知の方法の 限界を克服 し， 高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱延で も焼 き 付 き の問題が解決で き る潤滑剤を提供す る こ とであ り ， 特に， ロ ー ル表面全体に安定 して供給可能な性状を有 し且つ高 C r ス テ ン レ ス鋼で も焼き 付き 防止効果の優 れた潤滑剤を提供す る こ と であ る。

こ こ で， 高 C r ステ ン レ ス鋼 と は， 後述の式に よ つ て定義 さ れ る C r 当量力 2 0 %以上であ る よ う な ステ ン レ ス鐧を意味す る。

発明の開示

本発明に よ れば， 高 C r ス テ ン レ ス鋼を熱間圧延す る さ いに， そ の被圧延材 と接す る 圧延 ロ ー ルの表面に 少な く と も そ の圧延が行われてい る 間連続的に供給す る熱間圧延用潤滑剤であ っ て， 水溶性高分子か らな る 増粘剤を水に溶解 してな る粘性水溶液中 に， 平均粒径 が 0 . 1 m以上で 1 m未満の水酸化鉄の粉末 1 0 〜 4 0 重量 ％ を分散 さ せて な り 且つ見掛 け粘度力 1 0 0 0 〜 5 0 0 0 0 c P ( セ ン チ ポア ズ） で あ る 高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延用 潤滑剤 を提供す る 。

こ こ で， 水酸化鉄 は好 ま し く は一般式 F e 0 ( O H ) で表 さ れ る 水酸化鉄であ る 。 増粘剤 は好 ま し く は水溶 性の架橋型 ァ ク リ ル酸重合体 ま た は水溶性の ノく ィ ォ ガ ム例え ばキサ ン タ ン ガム であ る 。 ま た， 本発明 の潤滑 剤 は所望 に よ り 非イ オ ン 系界面活性剤， 例え ばェチ レ ン グ リ コ ー ル脂肪酸エ ス テ ル ま た は プ ロ ピ レ ン脂肪酸 エ ス テ ル等のエ ス テ ル系 の も のが適量添力 Uさ れ る 。

本発明 の熱間圧延用 潤滑剤 は， 下式（ 1 ) で定義 さ れ る C r 当量が 2 0 %以上の高 C r の ス テ ン レ ス鋼 の熱 間圧延で も ロ ー ルへの焼 き 付 き が防止で き る 。

C r 当量 （ ％ ) = [Cr]+2[Si ]+2.5[Al ] + 1.2[Mo]-30[C]

-15[N]-2[Ni ]-[Mn] · · · · (1) 但 し， 式中 の [ ] 内 は そ の成分元素の鋼中 の含有量' (重量％ ) を表す。

発明 の詳述

ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延にお け る □ ー ル焼 き 付 き の 原因 は， ス テ ン レ ス鋼が耐酸化性に優れて い る た め に 表面ス ケ ー ル の生成速度が遅い こ と か ら， 多段圧延 に お け る 前段パ スで メ タ ル地の新生面が生 じ た場合 に， こ の新生面を保護す る に十分な ス ケ ー ル層が次段パス ま でに生成 さ れな い こ と に あ る 。 こ の現象 は C r当量 の高い耐高温酸化性に優れた材料で顕著に現れ る 。 特 に高 C r当量の ス テ ン レ ス鋼では， 表面に ス ケ ー ル力 生成 した と して も ， こ のス ケ ー ルは C r₂0 ₃濃度や A 1₂〇 ₃濃度が高 く 且つ厚 さ が薄いの で割れやすい と レ、 う 性質があ る 。 こ の た め ， 被圧延材に金属 （ メ タ ル ） の露出部が生 じやす く ， こ の メ タ ノレ力 ロ ー ノレ の メ タ ル と直接接触 して凝着 し， ロ ー ル面への焼き 付き が 発生す る 。

本発明者 ら は， 圧延 してい る ロ ー ル表面 （ メ タ ル） に水酸化鉄粉末を粘性水溶液中 に分散 さ せて供給す る と ， 高 C r ステ ン レ ス鋼であ っ て も前記の焼き 付き を 防止で き る こ と を見出 した。 よ り 具体的に は， 平均粒 径が 0 . 1 z m以上 1 m未満の極めて微細な水酸化 鉄粉末を， 適切な増粘剤を溶解 さ せた粘性水溶液中 に 適量分散 さ せて， ロ ー ル表面 も し く は ロ ー ルバイ ト に 供給 し， こ れを圧延 さ れてい る 間， ロ ー ル と被圧延材 の間 に介在 さ せ る よ う にす る と， 高 C r ス テ ン レ ス鋼 の熱間圧延で も焼き 付き が発生 しないのであ る。 その 理由 は必ず し も 明確ではないが， 本発明の潤滑剤 は， こ れが ロ ー ル表面に塗布 さ れた状態で高温の被圧延材 と接触す る と， 潤滑剤中の水酸化鉄粉末例え ば F e 0 ( 〇 H ) の微粉は，

2 F e 0 ( 0 H ) → F e ₂0 3 + H 20

の分解反応を瞬時に起 こ し， 生成 した F e₂0 ₃が圧延 時に発生す る 被圧延材の金属露出部を覆 っ て， こ の金 属露出部が ロ ー ル メ タ ル と の直接的な接触を防止す る こ と， 本発明潤滑剤 自 体の潤滑作用 に よ っ て被圧延材 と ロ ー ル と の摩擦係数を低下さ せ る こ と， そ して， 前 記の分解反応は吸熱反応であ る こ とか ら， こ の分解に よ る 吸熱作用 に よ り に ロ ー ル表面の極表層部を抜熱 し て その温度を下げ， こ の温度低下に よ っ て， メ タ ル と メ タ ルの凝着を緩和す る ， と い っ た現象が相互的に関 与す る も の と考え ら れ る。

以下に， 本発明の潤滑剤を構成す る 各要素について 個別に説明す る。

水酸化鉄の種類

本発明の潤滑剤は平均粒径が実質的に 0 . 1 m以 上 1 m未満の水酸化鉄粉末を 1 0 〜 4 0 重量％の割 合で含有す る。 一般に水酸化鉄に は F e 0 ( O H ) ， F e (〇 H ) ₂お よ び F e ( 0 H ) ₃等の形態があ る。 いず れの水酸化鉄 も 本発明潤滑剤に原理的に は利用でき る ， F e(O H )₂と F e(O H )₃は固体の粉末 と してェ 業的に入手が困難であ る が， F e 〇 （ 〇 H )の粉末は 工業的に最 も 安定 して入手でき る ので， 水酸化鉄 と し て F e〇 （〇 H )を用 レ、 る のが実用的であ る。

ま た， 本発明の潤滑剤は水酸化鉄粉末を 1 0 〜 4 0 重量％含有 して いれば良 く ， こ の水酸化鉄の他に， 例 えば酸化鉄な どが適量含有 さ れる こ と は許容 さ れる 。 酸化鉄 に は F e 0， F e ₂ 0 _sお よ び F e _s〇 4の形態力； あ る が， F e〇 は工業的に安定 して得る のが困難であ る 。 こ の た め， 酸化鉄を配合す る場合は， F e ₂〇 ₃お よ び Z ま た は F e ₃ 0 ₄の粉体を使用す る のが よ い。

しか し， C r当量力 2 0 %以上の よ う な高 C rス テ ン レ ス鋼を対象 とす る場合には， 酸化鉄を混合せずに 水酸化鉄粉末だ けを含有す る潤滑剤の方が好ま しい。 なぜな ら， 水酸化鉄粉末は前記の分解反応に よ っ て， 高 C r ス テ ン レ ス鋼であ っ て も ロ ー ルへの焼 き 付き 防 止で き る と い う ， 酸化鉄に はな い作 Π3 を有す る か らで あ る。 但 し， 水酸化鉄は実質的に 1 0 〜 4 0 重量％含 有すれば よ く ， そ の純度は必ず し も高純度であ る必要 はな い。 不純物 と して酸化鉄， S i 0 ₂ , M n 0 ま たは そ の他の金属や酸化物を通常の範囲， 例え ば 5 重量％ 以下の範囲で含有す る水酸化鉄を使用す る こ とがで き ο

水酸化鉄粉末の粒径

水酸化鉄粉末の粒径は， 粘性水溶液への均一分散性 や分散状態の経時的安定性， さ ら には圧延 ロ ー ル表面 に供給す る と き の均一散布性や被圧延材 と ロ ー ル間へ の巻込み性に大き く 影響す る ので， その粒径を適性に 選定す る こ と が肝要であ る。 水酸化鉄の平均粒径が 1

〃 m以上の場合で も ， 1 0 m以下であれば， 粘度を 高めに調整 した拈性水溶液を使用 して混合 した場合 に は， 混合 時点では均一な 分散が得 ら れ る 。 しか し ， 長 期間保存す る と 水酸化鉄粉末の沈降が生 じ る 。 ま た粘 度が高 い と 圧延 ロ ー ル表面への供給 に問題を招 く 。 粒 径が 1 m 未満で は こ の よ う な 問題 は少な く ， 適性な 增粘剤の選定 と 粘度の調整に よ っ て 良好な 分散状態を 長期間維持で き る こ と がわか っ た。 ま た， 水酸 化鉄の 含有量が同 じ であ れ ば水酸化鉄粒子が ロ ー ル面を被覆 す る 効率は細粒ほ ど良 く な り ， 被覆効率は水酸化鉄の 粒径が小 さ い ほ ど向上す る 。 そ して， 細粒ほ ど前記の 分解反応に よ つ て生成す る 酸化鉄被膜の均一性が確保 で き る 。 こ の よ う な こ と か ら ， 使用す る 水酸化鉄粉末 の平均粒径 は 1 m未満 と す る のが よ い。

一方， 平均粒径があ ま り 小 さ い と ， 例え ば平均粒径 力 0 . 1 〃 m を下回 る 場合 に は， 凝集 し易 いた め に， 粘性水溶液 に水酸 化鉄粉末を混合 して均一に分散 さ せ る のが極めて 困難 と な る 。 ま た粒径が 0 . 1 m よ り 小 さ い超微細粉末 は工業的 に も 製造が困難であ り ， コ ス ト 上昇を招 く 。 こ の た め， 本発明の潤滑剤 は， 平均 粒径が 0 . 1 m以上 1 z m未満の水酸化鉄粉末を使 用 す る 。 な お製法 に よ っ て も 異な る が， 一般に水酸化 鉄 は酸 化鉄 よ り も 微細な場合が多 く ， 平均粒径が 0 . 1 以上 1 m未満の水酸化鉄粉末を入手す る こ と が 容易であ る 。 こ の よ う に ， 平均粒径が 0 . 1 /z m以上 1 m未満の水酸化鉄微粉を用 い る と ， こ れが微粉で あ る ため に， 被圧延材表面のス ケ ー ルの割れ 目 に も 入 り 易 く な り , ま た被圧延材 と ロ ー ル と の間への巻 き 込 み量 も 増大す る こ と にな つ て， メ タ ル 一 メ タ ノレ 夕 ツ チ の防止に有効に作用す る。

水酸化鉄粉末の含有 M

水酸化鉄粉末の潤滑剤中の含有量は， 所望の 口一ル 焼 き 付き 防止効果を得 る う えで， そ して潤滑剤の π — ル表面への安定 した供給を得る う えで適正な範囲 に制 限 さ れねばな ら な い。 特に式（1 ) で定義 さ れ る C r当 量力 2 0 %以上の も の について は , 水酸化鉄粉末の含 有量が 5 重量％以上であれば， 焼き 付き 防止効果が現 れる こ と がゎカヽ つ た。 しか し， 実際的に は圧延条件の 変動等に よ り 焼 き 付き が発生す る こ と ち あ り ， 安定 し た焼き 付き 防止効果を得 る ために は 1 0 重量％以上の 含有量が必要であ り ， C r 当量が问 ぃ ス テ ン レ ス鋼ほ ど水酸化鉄粉末の含有量の多い潤滑剤が有利 と な る。 しか し， そ の含有量が 4 0 重量％ を越え る よ ラ な潤滑 剤では， 分散の保持性が経時的に低下す る傾向にあ る こ と， そ して多量の含有量のために潤滑剤の見掛け上 の粘度の増加を招 き ， こ の こ とが圧延 口 — ル表面へ潤 滑剤を ノ ズルか ら 吹 き 付け る さ いに過大な吐出ェ ネ ル ギー を必要 と して， 実用上吹 き 付けが困難 と な る こ と がわか つ た o こ の よ う な こ とカヽ ら水酸化粉末の潤滑剤 中の含有量は重量％で 5 〜 4 0 %， 好 ま し く は 1 0 〜 4 0 % , さ ら に好 ま し く は 1 0 〜 3 0 % と す る 必要が あ " ε>。

粘性水溶液

水酸化鉄粉末を ロ ー ル表面に供給す る媒体 と して， 単な る 水を用 レ、 る こ と も考え られる力 水だ けを媒体 と した場合 に は水酸化鉄粉末の ロ ー ル表面への付着性 が悪いばか り 力、， こ の流体を圧送す る導管中で水酸化 鉄粉末の沈積が著 し く な り ， 実際の使用 に は適 さ な い こ と がわか っ た。 ま た， 油脂や潤滑油 を水酸化鉄粉末 の媒体 と して用 い る こ と は， 水酸化鉄粉末が必ず し も 親油性を有 して い な い ために均一分散 した流体 と す る こ と が困難 と な る 。 こ れに対 し， 適性な増粘剤を水に 適量溶解 さ せた粘性水溶液を水酸化鉄粉末の供給媒体 とす る と， 前記の よ う な問題はほぼ完全に解決 し得る こ と 力 わ力、 つ た。

増粘剤の種類

水に溶解 して増粘性を付与す る増粘剤は極めて多数 の も のが知 られて い る。 代表的な水溶性高分子増粘剤 と して， セ ル ロ ー ス エ ー テ ル類 と ポ リ ア ク リ ノレ酸系 の も のがあ る。 本発明者 ら は， 各種の こ れ ら増粘剤を用 いた粘性水溶液に水酸化鉄粉末を分散さ せ る こ と を試 みた。 そ の結果， セ ル ロ ー ス エー テ ル型の も の例え ば メ チ ルセ ル ロ ー ス や カ ル ボキ シ メ チ ルセ ル ロ ー ス 等を 用 いた粘性水溶液では， こ れ に水酸化鉄粉末を混合す る と必ず し も 十分な分散保持性が得 ら れな い こ と がわ か っ た。 ま た， ポ リ ア ク リ ル酸系の水溶性高分子で も 直鎖型の も のを使用 したのでは， セ ル ロ ー スエー テル 類 と 同様にやは り 十分な分散保持性が得 ら れな い。

と こ ろ力 架橋型ア ク リ ル酸重合体か ら な る 水溶性 物質は， 水酸化鉄粉末に対 して一般に良好な分散保持 性を示す こ と がわか っ た。 周知の よ う に架橋型ァ ク リ ル酸重合体に は， ポ リ ア ク リ ル酸に架橋反応を施 した も の と， ア ク リ ル酸モ ノ マ ー と架橋剤 と を共重合 さ せ た も のがあ る 。 いずれに して も， 直鎖型の高分子 と は 異な り ， 架橋に よ っ て網 目 状に立体的 （こ連な っ た状態 の高分子が水に溶 けてい る こ と力 水酸化鉄粉末微粉 の分散保持性に寄与す る も の と考え られ る。 ただ し， ポ リ ア ク リ ル酸 ソ ー ダは， 水に溶けて解離す る 多数の 電解基を有す る こ とがそ の原因であ る と考え られ る が 水酸化鉄粉末を良好に分散保持す る機能を有す る こ と がわ力、 つ た。

さ ら に， 水溶性の くィ ォ ガム， と く にキサ ン ト モ ナ ス属の菌株を用 いて炭水化物を発酵 さ せて得 られ る キ サ ン 夕 ン ガム を水に溶解 さ せて粘性水溶液 と した場合 に は， 水酸化鉄粉末の分散保持性が さ ら に良好 と な る こ と がわか っ た。 と く に潤滑剤を送液す る導管内等で 水 と混合 して潤滑剤が水で希釈 さ れた場合 に は， 該粉 末が凝集す る現象が起ぎやすいが， キサ ン タ ン ガムを 増粘剤 と し た場合 に は， こ の現象が起 き に く く ， ノ ズ ル閉塞 も起き に く レ、 こ と がわ力、 つ た。

本発明の潤滑剤で用 い る 架橋型ァ ク リ ル酸重合体， ポ リ ア ク リ ル酸 ソ 一 ダ， バィ ォ ガム例え ばキサ ン タ ン ガム等の増粘剤はいずれ も市場で入手が可能であ る。

増粘剤の添加量

前記の よ う な増粘剤を溶解 した粘性水溶液に水酸化 鉄粉末を分散 さ せた場合， そ の分散状態の潤滑剤の見 掛 け粘度が 1 0 0 0 〜 5 0 0 0 0 c P の範囲 と な る よ う に， 増粘剤の添加量を調節す る こ と が必要であ る。 な お， こ の粘度の値は， B 型粘度計を用 いて， ず り 速 度 1 . 2 Z秒， 測定温度 2 0 でで潤滑剤の粘度を測定 した と き の値を言 う 。 増粘剤の添加量は， 混合 さ れ る 水酸化鉄の量お よ び使用す る増粘剤の種類に応 じて， 前記の よ う な粘度が得 られる よ う に， 0 . 1 〜 3 重量 % の範囲で調整す る こ とができ る。

界面活性剤

本発明の潤滑剤は， 適切な界面活性剤を適量添加 し て お く と， そ の焼き 付き 防止効果を増大 さ せ る こ とが で き る。 すなわ ち， あ る種の界面活性剤の添加に よ り 水酸化鉄粉末の分散状態が良好 と な り ， ま た圧延ロ ー ルへの吹付け時に ロ ー ル と潤滑剤の濡れ性が向上 して π — ルへの潤滑剤付着量を増加 さ せ る こ と がで き る 。 そ の結果， ロ ー ルバイ ト 中への水酸化鉄粉末の巻込み 量が増加 し ， 焼 き 付 き 防止に著 しい効果を も た らす。 特にエス テ ル系 の界面活性剤例え ばエチ レ ン グ リ コ 一 ル脂肪酸エス テル， プロ ピ レ ン脂肪酸エス テ ル等の非 イ オ ン性界面活性剤の使用 が好適であ る 。 こ の界面活 性剤は 5 重量％ を越えて添加す る と潤滑剤の拈性の低 下を引 き起 こ し， 水酸化鉄の保持性が低下す る ため， そ の添加量は 5 重量％以下 と しな ければな らな い。

潤滑剤の粘度

水酸化鉄粉末の安定 した分散保持を得 る ために は， 水酸化鉄粉末の粒径 と含有量， 増粘剤の種類 と添加量 を前記の よ う に適性に調節す る こ とが必要であ る 力 得 られ る 潤滑剤の粘度が 1 0 0 0 c P よ り 低い と水酸 化鉄粉末の ロ ー ルへの付着性がわ る く ， ま た粘性水溶 液中への分散性 と そ の保持性 も 良好 と はな ら な い。 そ して， 貯槽内或いは貯槽か ら ノ ズルに送液す る 管路で 沈積や堆積が発生す る よ う にな る。 他方， 5 0 0 0 0 c P を越え る よ う な高い見掛け粘度を も つ潤滑剤では 均等に水酸化鉄粉末を分散さ せる こ とが困難 と な り ， ノ ズルへの圧送並びに ノ ズルか らの噴射 も 困難 と な る こ の よ う な理由 か ら潤滑剤の粘度は 1 0 0 0 〜 5 0 0 O O c P , 好 ま し く は 4 0 0 0 〜 2 0 0 0 0 c P の範 囲 とす る のが よ く ， こ れに よ つ て， ロ ー ルバイ ト 中 に 巻込 ま れ る 水酸化鉄の量が増加 し， メ タ ル 一 メ タ ル 夕 ツ チ を効果的に防止でき る よ う にな る。 こ の よ う に し て構成 さ れ る 本発明 の潤滑剤 は， 圧延 設備並 び に 関連す る 機器 の腐食 を起 こ さ な い よ う に， 中性な い し は弱ア ル 力 リ 性に p H調整 し て お く こ と 力 好 ま し い。

潤滑剤の適用方法

本発明 に従 う 潤滑剤 は ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延 に お いて次の よ う に適用 す る のが好適であ る 。 先ず， 該潤 滑剤を調 合 し， そ の分散状態を維持 さ せた状態で槽に 貯蔵す る 。 こ の槽カ、 ら ， 圧延 ロ ー ルの近傍 に取 り 付 け た ノ ズル に導管を通 じて ポ ン プ圧送す る 。 こ の圧送 に は通常数 1 0 k g f Z c m ²程度以上の圧力 が必要 と な る の でプ ラ ン ジ ャ ー タ イ プ等の ポ ン プを用 い る のが適 して い る

こ の よ う に して ノ ズル ま で圧送 さ れて き た潤滑剤 は 該 ノ ズル力、 ら , 少な く と も 圧延が行われて い る 間， 圧 延 ス タ ン ド内 の 回転 して い る 口 ー ル表面 に 向 けて， 連 続的 に噴霧 さ れ る o 本潤滑剤を適用す る 圧延ス タ ン ド は， 特に 限定 さ れ る も のではな いが， ホ ッ ト ス ト リ ツ プ ミ ル に お け る 仕上圧延ス タ ン ド群お よ び粗圧延 ス 夕 ン ド群の 中力、 ら m Ά 定 さ れ る Π一ル表面に 向 けて 潤滑剤を吹 き 付 け る さ い に は， 通常 は被圧延材 と 接す る ロ ー ル幅全域 に本潤滑剤を均等 に 吹 き 付 け る のが良 いが， 被圧延材の エ ツ ジ部分 は粗圧延時の塑性変形挙 動 に関連 して酸 化ス ケ ー ルの剝離が特に顕著 と な る の で， 場合 に よ っ て は， か よ う な被圧延材のエ ッ ジ部近 傍に潤滑剤を選択的 に吹 き 付けて も よ い。

圧延 α — ル表面 に吹 き 付け る本潤滑剤の供給量は， 圧延速度等を勘案 しなが ら適宜調節す る 力 圧延 ロ ー ルが被圧延材 と接触す る面積当 り ， 0 . 1 リ ッ ト ル Ζ m ²程度か ら数 リ ッ ト ル Z m ²程度であ る のが良い。 なお， 本潤滑剤は高 C r ステ ン レ ス鋼の α — ルへの焼 き 付き 防止を図 る 点に特徴があ り ， ま た摩擦係数の低 減に も寄与す る 力 本潤滑剤は， 従来 よ り ス テ ン レ ス 鋼の熱間圧延時の圧下荷重の低減等を 目 的 と して用 い ら れてレ、 る通常の潤滑油等 と併用 して使用す る こ と も で き る。

以下に本発明の潤滑剤の代表例を実施例で示すが， こ れ ら の実施例に示す よ う に， 本発明の潤滑剤を用 い て高 C r ス テ ン レ ス鋼を熱間圧延す る と ロ ー ルへの焼 き 付き が防止 さ れ る結果， 良好な表面性状を有す る高 C r ステ ン レ ス鋼の新規な熱間圧延方法が提供 さ れる すなわち . 本発明 に よれば， 高 C r ス テ ン レ ス鋼を熱 間圧延す る さ いに， その圧延ロ ー ルの表面に向 けて， 該 ロ ー ル近傍に設置さ れた噴霧 ノ ズルか ら， 水溶性高 分子か ら な る増粘剤を水に溶解 してな る 粘性水溶液中 に平均粒径が 0 . 1 m以上で 1 m未満の水酸化鉄 の粉末 1 0 〜 4 0 重量％ を分散 さ せてな る 見掛 け粘度 が 1 0 0 0 〜 5 0 0 0 0 c P (セ ン チ ポア ズ） の潤滑 剤を， 少な く と も 被圧延材が該 ロ ー ル と接触 して い る 間連続的 に噴霧す る こ と を特徴 と す る 高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延方法を提供す る 。 なお， こ こ で言 う 熱 間圧延 と は， 例え ば粗圧延 と仕上げ圧延機か らな る通 常の高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延条件で熱間圧延す る こ と を意味す る。 こ の方法は， 先に詳述 した構成の 潤滑剤を使用す る こ と に よ っ て， 特に前記（ 1 ) で示 さ れ る C r 当量力 2 0 %以上のス テ ン レ ス鋼の熱間圧延 に適用 した場合 に， 大き な効果を発揮す る。

実施例

実施例 1 '

表 1 に示す N 0. 1 〜 1 9 の潤滑剤を作製 した。 分散 さ せ る粉体 と して は FeO(OH). Fe ₂0₃ ま た は Fe ₃0₄ の 1 種ま た は 2 種を使用 し， そ の粉体組成を重量％で表 中 に表示 した。 ま た各粉体の平均粒径 （ m ) お よ び 各粉体の潤滑剤中の含有量 （重量 を表中 に示 した < 各潤滑剤で用 いた増粘剤の種類 と界面活性剤使用 の有 無， さ ら に は潤滑剤の粘度（cP)を表中に示 した。 潤滑 剤の粘度は B 型粘度計を用 いて， ず り 速度 1 . 2 /秒， 測定温度 2 0 °Cで測定 した。

各潤滑剤の作製に当 っ ては， ま ず粉末を水に攪拌 し なが ら添加 し， 別途に水に所定の増拈剤， 場合 に よ つ て は さ ら に界面活性剤を添加 した溶液を前記の粉末含 有水に添加 して攪拌混合 し， 最終的に は必要に応 じて 苛性 ソ ー ダを添加 して p H 7 の潤滑剤を得た。

な お， 使用 した増粘剤の う ち架橋型ア ク リ ル酸重合 体 と して表示 した も の は 日 本純薬株式会社製の商品名 「 ジ ュ ン ロ ン P W 1 1 0 」 を用 い た。 ま た表示の ポ リ ア ク リ ル酸 ソ ー ダは 日 本純薬株式会社製の商品名 「 レ ォ ジ ッ ク 3 0 6 L 」 を用 い た。 表示の水溶性セ ル 口 一 ス誘導体は信越化学株式会社製の商品名 「 メ ト ロ ー ズ

4 0 0 0 」 を用 いた。 こ れ ら の増粘剤の添加量は， 最 終潤滑剤の見掛け粘度が表示の値 と な る に要 した量で あ る。 ま た使用 した界面活性剤は， エチ レ ン グ リ コ 一 ル脂肪酸エ ス テ ル系 ま た は プ ロ ピ レ ン脂肪酸エ ス テ ル 系の も のであ り ， 前者は， 増粘剤 と して 「 ジ ュ ン ロ ン P W 1 1 0 」 使用 した と き ， 後者は増粘剤 と して 「 レ ォ ジ ッ ク 3 0 6 L 」 用 い た と き に配合 した。 こ れ ら界 面活性剤の添加量は潤滑剤中 の濃度 （重量％ ) と して 表示 した。

こ れ ら表 1 の各潤滑剤 N o . l 〜 l 9 を高 C rステ ン レ ス鋼の熱間圧延の さ いに， 以下の条件で使用 した。

まず， 熱間圧延は， 厚さ ： 2 0 0 mm , 幅 ： 1 0 3 0 〜 1 2 4 0 mm , 重量 ： 1 0 〜 1 4 ト ン の フ ェ ラ イ ト 系 ス テ ン レ ス鋼の ス ラ ブを， 1 2 0 0 〜 1 2 5 0 °C に加 熱後， 厚さ 2 5 m m の ラ フ バー に粗圧延 し， そ の後 7 ス タ ン ドか ら な る 仕上げ圧延機群にて， 厚 さ 3 . 0 m m のホ ッ ト コ ィ ゾレに圧延 した。 供試 し た ス テ ン レ ス 鋼 の 化学成分値は， 重量 ％ で，

C : 0 . 0 1 〜 0 . 0 6 %， S i : 0 . 2 2 〜 0 . 6 8 %， M n : 0 . 1 8 〜 0 . 7 4 %， C r ： 1 7 . 9 〜

2 2 . 1 % , N i ： 0 . 1 1 〜 0 . 3 4 % , M o : 0 . 0 3 〜 2 . 0 %， N b : 0 〜 0 . 4 9 %， C u : 0 〜 0 . 5 8 % , A 1 ： 0 . 0 2 〜 4 . 0 %， T i : 0 〜 0 . 3 2 %， N ： 0 . 0 0 6 〜 0 . 0 1 3 % の範囲 の も のであ る 。 こ れ ら ， 各 ス テ ン レ ス鋼を本文の （1) 式で示 さ れ る C r 当量が約 2 0 〜 2 3 % , 約 2 3 〜 2 6 % お よ び約 2 6 〜 2 9 % の 3 種類の も の に ラ ン ク 分 け し， 各 ラ ン ク の ス テ ン レ ス鋼 の ス ラ ブ 2 0 本づつ に各潤滑剤を適用す る こ と に よ り ， 合計 6 0 本の ス ラ ブ に対 して各潤滑剤を 使用 して熱間圧延を行 っ た。

実際 に は， 仕上げ圧延機群の ワ ー ク ロ ー ル替え （研 削仕上げ し た ロ ー ルへの交換） を行 っ た後， 各潤滑剤 に ついて 2 0 本の ス ラ ブを連続的 に熱間圧延 し， こ の 1 サ イ ク ル間で は潤滑剤の種類 も 量 も 一定 と し た。 潤 滑剤の供給箇所 は仕上げ圧延機群の第 1 〜 3 ス 夕 ン ド の上側 ヮ 一 ク ロ ー ノレ と 下側 ワ ー ク ロ ー ノレ と し， こ れ ら 上下の ワ ー ク ロ ー ル に そ れぞれ 4 本づづ （ 1 ス タ ン ド 当 り 合計 8 本） の ノ ズル設 け， こ れ ら の ノ ズル に潤滑 剤貯槽か ら ブ ラ ン ジ ャ ー タ イ プの ポ ン プで 4 0 k g f Z mm²の圧力 で導管を通 じ て送液 し た。 各 ロ ー ル表面へ の潤滑剤の供給量 は ロ ー ル面に対 し約 0 . 3 リ ッ ト ル Z m ²と な る よ う に調節 し た。 なお， 第 1 〜 3 の仕上げ 圧延機の ワ ー ク ロ ー ルの材質はハイ ク ロ ム ロ ー ルであ る o

以上の圧延操業において， バ ッ ク ア ッ プロ ー ルに は 従来か ら用 い られてい る 圧延油 を ゥ ォ 一 夕 一 ィ ン ジ ェ ク シ ヨ ン に よ り 供給 した。 ま た熱間圧延後の コ イ ルは 連続焼鈍酸洗ラ イ ン に通板 し， デス ケ ー ル後に得 られ た各 コ イ ルの表面肌を観察 し， ロ ー ル焼き 付き に起因 す る表面疵の発生本数を調査 した。 その結果を表 2 に 示 した。

ま た， 各潤滑剤の分散保持性， 分散性， 噴射性お よ び付着性を試験室的に以下の よ う に して評価 した。 そ の結果 も 表 2 に示 した。

分散保持性は水酸化鉄粉末の沈降度に よ つ て評価 し た。 沈降度は， 潤滑剤を製作後 1 週間放置 し， 潤滑剤 の上部液量 （分離液容積） を測定 し， 下式で求めた。

沈降度％ = ( 1 週間後の分離液容積） + (全容積）

X 1 0 0

そ して， 表 3 に示す よ う に， こ の沈降度が 2 %以下 の も のを◎印， 2 〜 1 0 % の も の を〇印， 1 0 〜 2 0 % の も のを△印， そ して 2 0 %以上の も のを X 印の 4 水準で評価 した。

各潤滑剤の分散性 （粘性水溶液に粒子が分散 してい る状態） は， 分散粒径 （分散最大粒径） を レ ーザー回 折で测定 し， 表 3 に示 した よ う に そ の分散粒径力 4 0 ； u m未満 の も の を ©印， 4 0 〜 8 0 111 の も の を〇印， 8 0 〜 1 6 0 〃 111 の も の を 印， そ して 1 6 0 〃 m を 超え る も のを X 印 と した 4 水準で評価 した。

噴射性は 口 径が 0 . 5 X 1 . 0 m m の楕円 ス プ レ ー ノ ズル に噴射圧力 4 0 k g Z c m ²で供給 した と き の噴射 の安定性 と， 潤滑剤の噴射幅に よ っ て判定 し， 表 3 に 示す よ う な基準で 4 水準に評価 した。

付着性は ロ ー ルの表面に形成 さ れ る潤滑剤の膜厚を レ ーザー膜厚計を用 いて測定 し， その厚 さ に よ っ て表 3 に示す基準に 4 水準に評価 した。

な お， 表 2 の総合評価基準の欄は， 潤滑剤の実験室 的な性状評価 と， 実際の熱間圧延で焼き 付き が発生 し た状況に よ り ， 高 C r ス テ ン レ ス鋼の潤滑剤 と しての 適否を総合的に評価 した も のであ り ， 〇印 は最適， △ 印 は効果不十分， X 印は効果な しを表す。

表 1

表 2

表 3

2 の結果 に見 ら れ る よ う に， 潤滑剤 N 0. 5 ， 1 0

1 1 ， 1 3 , 1 5 ， 1 6 お よ び 1 8 を用 いて熱延 した 場合 は， C r当量力 < 2 9 % ま での範囲で圧延 ロ ー ル替 え後に 2 0 本圧延 して も 表面疵は発生せず， 効果的に

D 一ル焼 き 付 き が防止 さ れてお り ， ノ ズル閉塞 も な く 操業が安定 した。 な お， こ れ ら の潤滑剤を用 いた も の では ' C 1- 当量が表示の も の よ り 低い も の例えば C r が 1 6 〜 1 8 , 1 8 〜 2 0 の水準にあ る も の も， 同様の結果が得 ら れた。

れに対 し， 潤滑剤を使用 しな い N 0. 1 の比較例 と 水に酸化鉄を混合 しただけの N 0. 2 の比較例では C r 当里が 2 0 〜 2 3 % の比較的低い範囲 においてすでに ほ と ん どの コ イ ル に疵が発生 した。

た増粘剤は添加 したが酸化鉄のみの N 0. 3 の潤滑 剤 は， C r当量が増加す る ほ ど疵発生本数が増加 し，

C ΓΞ ¾量 2 6 〜 2 9 %で全 コ イ ル に表面疵が発生 した。 したが っ て， 高 C r当量のス テ ン レ ス鋼 には対応でき な い o

界面活性剤を添加 した以外は N 0. 3 と 同様の N 0. 4 潤滑剤は， 若干の焼 き 付き 防止効果はあ る が十分では な い

水酸化鉄を含有す る 力 増粘剤が水溶性セ ル ロ ー ス 誘導体であ る N 0. 6 の潤滑剤では， C r当量が 2 6 〜

2 9 %で表面疵発生本数が 2 0 本 と な り ， 全 コ イ ル と も ロ ー ル焼 き 付 き に起因 し た表面疵が発生 した。 こ の 原因 は， 表 2 中の性状評価 に見 られ る よ う に， 潤滑剤 の保持性が悪 く ， 水酸化鉄粉末が分離沈降 したか らで あ る と考え られ る 。

過度に微細な水酸化鉄を含んでい る N 0 . 7 の潤滑剤 を用 いて熱延 した場合 は， 水酸化鉄の均一分散性が劣 る こ と が関係 してい る も の と考え られ る 力 熱延 した 後に ノ ズルを観察す る と ノ ズル先端に詰ま り が生 じて いた。 そ の影響で 1 3 本 目 の コ イ ル辺 り か ら熱延時に 潤滑剤が十分 に供給 さ れて いなか つ た も の と推定 さ れ それ以降の コ イ ルに疵が発生 した。

水酸化鉄を含有 し， 架橋型ァ ク リ ル酸重合体 と 界面 活性剤が添加 さ れてい る 力 粘度が著 し く 低い N 0 . 8 の潤滑剤は， 表面疵防止に対 してほ と ん ど効果を示 し ていな い。

水酸化鉄の含有量が低い N 0 . 9 の潤滑剤では， 若干 の焼き 付き 防止効果は認め られる が , 疵の発生が十分 に は抑制 さ れていない。

粒径が過大な水酸化鉄を含有す る N 0 . 1 2 の潤滑剤 では， 圧延後の ノ ズルを観察す る と ノ ズル詰 り が観察 さ れた。 したカ つ て， こ の N o . 1 2 の潤滑剤は焼き 付 き 防止の効果はあ る も の の， 安定 して ロ ー ル表面に供 給す る こ と が困難であ る こ と力、 ら， 実用性に欠 け る。

界面活性剤が過度に多 い N o . 1 4 の潤滑剤では C r 当量が 2 0 〜 2 6 % の範囲では一応の効果は認め ら れ る が， C r当量が 2 6 〜 2 9 %の範囲では十分な効果 が得 られ無い。

過度に粘度が高い N 0 . 1 9 の潤滑剤では， 粘度が高 過 ぎて噴射状況が不安定であ り ， C r当量に関係な く 1 0 本 目 の コ イ ル辺 り か ら疵が発生 した。 こ れは ノ ズ ル閉塞が原因 と考え られ る。

実施例 2

実施例 1 と 同様に して表 4 に記載の潤滑剤 N 0 . 2 1 〜 2 6 を作製 した。 使用 した増粘剤の う ち， 表 4 に記 載の 「キサ ン タ ン ガム 」 と しては 日 本純薬株式会社製 の商品名 レ オ ジ ッ ク 1 0 0 を用 レ、た。 こ れは， キサ ン ト モ ナ ス属の菌株を用 いて炭水化物を発酵さ せて得 ら れたヘテ ロ 多糖類か らな る キサ ン タ ン ガムであ る 。 ま た 「ァ ガロ ー ス多糖類」 と して寒天を使用 し， 「ア ミ ロ ー ス多糖類」 と して は澱粉を用いた。 「架橋型ァ ク リ ル酸重合体」 は実施例 1 と同様の 日 本純薬株式会社 製の商品名 ジ ュ ン ロ ン P W 1 1 0 を， ま た 「水溶性セ ル ロ ー スエー テ ル 」 も 実施例 1 と 同様に信越化学社製 の商品名 メ ト ロ ー ズであ る。

得 られた各潤滑剤の沈降性について， 潤滑剤を製造 後 1 週間放置 し， 分離 ま た は沈降 した潤滑剤の上部容 積を測定 し， 表 6 に示す基準の 4 段階の沈降率で評価 し， その結果を表 5 に示 した。 ま た， 各潤滑剤の分散性 （粘性水溶液 に粒子が分散 して い る状態） を分散粒径 （分散最大粒径） で評価 し た。 こ の分散粒径は レ ーザー回折に よ っ て測定 し， 表

6 に示す基準の 4 段階で評価 し， そ の結果を表 5 に示 した。

さ ら に， 潤滑剤が何 らかの原因で水で希釈 さ れる と 凝集 して ノ ズル閉塞 ト ラ ブルが発生す る ので， 潤滑剤 の 「水希釈に よ る 凝集性」 を調べた。 すなわち， 潤滑 剤の水に よ る希釈凝集粒径を光学顕微鏡にて測定 し， 表 6 に示す基準で 4 段階で評価 し， その結果を表 5 に 示 した。 こ こ で潤滑剤の水に よ る希釈濃度は 4 重量％ であ る。 こ の水希釈に よ る 凝集性は， 次の圧延 ま での 待機中 に ノ ズルへの導管中 に水が混入 した場合， 該導 管中で潤滑剤が水で希釈 さ れる場合の凝集性を評価す る も のであ る 。

各潤滑剤をス テ ン レ ス鋼の熱間圧延の際に， 実施例 ' 1 と 同様の方法でロ ー ル表面に供給 した。 ただ し， 潤 滑剤を供給 した第 1 〜第 3 ス タ ン ドの ロ ー ルの材質は ハ イ ス （高速度鋼） を用 いた。 適用 した ス テ ン レ ス鋼 の化学成分値 は， 重量％ で， C ： 0 . 0 1 〜 0 . 0 6 % , S i ： 0 . 2 2 〜 0 . 6 8 % , M n ： 0 . 1 8 〜 0 . 7 4 % , C r ： 1 7 . 9 〜 2 2 . 1 % , N i : 0 . 1 1 〜

0 . 3 4 % , M o : 0 . 0 3 〜 2 . 0 % , N b : 0 〜

0 . 4 9 % , C u : 0 〜 0 . 5 8 %， A 1 : 0 . 0 2 〜

3 l 4 . 0 % , T i : 0 〜 0 . 3 2 %， N : 0 . 0 0 6 〜 0 . 0 1 3 % の範囲 の も のであ り ， その ス ラ ブを 1 2 0 0 〜 1 2 5 0 °C に加熱後， 厚 さ 2 5 m m の ラ フ ノく一 に粗圧延 し， その後 7 ス タ ン ドか らな る 仕上げ圧延機 群にて， 厚 さ 3 . 0 m m の ホ ッ ト コ ィ ノレ に圧延 した。

そ の さ い， 仕上げ圧延機群の ワ ー ク ロ ー ル替えを行 つ た後， 1 0 本のス ラ ブを連続的に熱間圧延 し， こ の 1 サイ ク ル間では潤滑条件は一定 と した。 圧延後， 次 回圧延チ ヤ ン ス ま で噴射設備な ら びに貯蔵槽はそ の ま ま と して再度， 同条件で 1 0 本のス ラ ブを圧延 し， そ の前後の ノ ズル閉塞の有無を調査 した。

潤滑剤の噴射位置， 供給方法お よ び供給量は実施例 1 と 同様であ り ， バ ッ ク ア ッ プロ ー ルに は従来力、 ら用 い られてい る 圧延油 をゥ オ ー タ ー ィ ン ジ ェ ク シ ョ ン に よ り 供給 した。

各潤滑剤を用 いて圧延 した さ いの ノ ズル閉塞性 と耐 焼付き性を調べ， その結果を表 5 に併記 した。 ノ ズル 閉塞性は圧延前後の ノ ズル点検でチ ェ ッ ク した。 焼付 き性は圧延後の ロ ー ル肌の判定 と酸洗後の鋼板表面肌 の判定に よ っ て焼付き の有無を調べた。 ノ ズル閉塞性 と耐焼付き性の評価は， 各潤滑剤を用 いて 1 0 コ ィ ル 圧延 した と き に， そ の う ち 1 コ イ ルで も ノ ズル閉塞が 起 き た り 焼付 き が生 じた場合 に X と した。

ま た総合評価を実施例 1 と 同 じ基準で行い， そ の結

r 表 4

粉体の種類と組成 粉体の 潤滑剤中 增粘剤の 潤滑剤の o. 平均粒 S の粉体含 増粘剤の種頦 添加量 粘度

重量％ μ m 有量 ％ 重量％ cP

21 Fe₂0₃ Fe₃04 FeO(OH) Si0₂ Al₂0, 1.2 10 架撟型ァクリル酸重合体 0.25 6000

22 100 0.5 10 水溶性セルロース誘導体 2.0 5500

23 100 0.2 20 キサンタ ンガム 0.25 4500

24 100 0.25 5 ァガロース多糖類 · カンテン 3.0 5000

25 50 50 0.5 20 ア ミ □ース多糖類 ■ デンプ:/ 2.0 9500

26 50 40 10 0.3 20 キサンタ ンガム 0.3 6700

^

表 5

潤滑剤の性状評価 熱延時のノズル閉塞 熱延時の

N o. oール焼 総合評価 保持性 分散性 水希釈による凝集性 圧延前 圧延後 き付き

21 Δ △ X 有り 有リ 有り X

22 X X X 有 y 有り 有り X

23 ◎ ◎ ◎ 無し 無し 無し ◎

24 〇 厶 Δ 無し 有り 有リ X

25 〇 厶 Δ 無し 有リ 有り X

26 ◎ ◎ 〇 無し 無し 無し 〇

表 6

性状評価の基準

性 状 測定項目

◎ 〇 Δ X 保持性 沈降度 (％) < 2% 2-10% 10〜20% >20%

(1週間後）

分散性 分散粒径 （ m) <40 m 40~80yum 80〜： 160 μπι > 160

(分散最大粒径）

水希釈凝集性 凝集粒径 (mm) <0.2mm 0.2~0.5mm 0.5 〜1.0mm >lmm

(4%希釈）

表 5 の結果か ら次の こ と が明 らかであ る 。

N 0 . 2 1 と 2 2 は水溶性合成高分子を増粘剤 と して 酸化鉄を用 いた潤滑剤であ る が， こ れ らでは酸化鉄が 沈降 しやす く ， 最 も ノ ズル閉塞に影響す る 水に よ る希 釈凝集粒径 も大 き い。 こ の た め， 結果的に ノ ズル閉塞 が発生 し， 焼付 き を防止で き なか っ た。 ま た， 植物性 の多糖類を増粘剤 と して使用 した N 0 . 2 4 と 2 5 の潤 滑剤では ノ ズル閉塞が発生 し， N 0 . 2 4 の も のでは粉 体の含有量が少な いために焼付き 防止効果がな く ， ま た， N 0. 2 5 の も のでは水希釈凝集粒径が大き いため に焼付き が発生 した。

こ れに対 してバイ ォ ガムを増粘剤 と した N 0. 2 3 お よ び 2 6 の潤滑剤では， いずれ も ノ ズル閉塞がな く 且 つ焼付き も抑え られた。 すなわち こ れ ら の潤滑剤を用 い る こ と で水希釈に よ る凝集が抑え られ， 潤滑剤供給 の面で安定 した噴射が可能であ り ， ノ ズル閉塞が圧延 前後で全 く 発生 しなか っ た。 ま た製造 1 週間後の沈降 も な い こ と 力、 ら長時間保持安定性に も優れ， ステ ン レ ス鋼の焼付き 防止の面で も安定 した効果が得 られる こ と がわか っ た。 特に N 0 . 2 3 の よ う に粉体 と して F e 〇 ( O H ) を使用 した も のは全 く 沈降がな く ， 分散粒 径， 水希釈凝集粒径 も 小さ く ， 耐 ノ ズル閉塞性 と耐ロ ー ル焼付き 性が極めて優れてい る 。

以上に説明 した よ う に， 本発明の潤滑剤に よ れば， 高 C rス テ ン レス鋼の熱間圧延に さ い して安定 して 口 ー ル焼き 付き を防止 し， 表面疵のな い高品質の製品が 得 ら れ る 。 ま た， 圧延 ロ ー ルの損傷 も 少な く な り ， 口 ー ル原単位 も低減 さ せ る 。 そ して製造 さ れたステ ン レ ス鋼板は， 綺麗な表面性状を有す る こ と か ら表面研削 を省略す る こ と ができ ， 生産性良 く 鏡面仕上げ用途等 の付加価値が高いス テ ン レ ス鋼板を製造す る こ と が可 (i と な る。

Claims

請求の範囲

(1) 高 C r ス テ ン レ ス鋼を熱間圧延す る さ いに， そ の 被圧延材 と接す る 圧延 ロ ー ルの表面に， 少な く と も そ の圧延が行われて い る 間連続的に供給す る熱延用潤滑 剤であ っ て， 水溶性高分子か ら な る増粘剤を水に溶解 してな る 粘性水溶液中 に， 平均粒径が 0 . 1 m以上 で 1 m未満の水酸化鉄の粉末 1 0 〜 4 0 重量％ を分 散 さ せてな り 且つ見掛け拈度が 1 0 0 0 〜 5 0 0 0 0 c P (セ ン チ ポア ズ） であ る高 C r ステ ン レ ス鋼の熱 間圧延用潤滑剤。

(2) 水酸化鉄は一般式 F e 0 ( O H ) で表 さ れ る ォキ シ水酸化鉄であ る 請求の範囲 1 に記載の高 C r ステ ン レ ス鋼の熱間圧延用潤滑剤。

(3) 増拈剤は水溶性の架橋型ア ク リ ル酸重合体であ る 請求の範囲 1 ま たは 2 に記載の高 C r ステ ン レ ス鋼の 熱間圧延用潤滑剤。

(4) 増粘剤は水溶性のバイ オポ リ マーであ る請求の範 囲 1 ま た は 2 に記載の高 C r ス テ ン レ ス鋼の熱間圧延 用潤滑剤。

(5) 高 C r ス テ ン レ ス鋼は， 下式で定義 さ れ る C r 当 量が 2 0 %以上であ る請求項 1 に記載の熱間圧延用潤 滑剤，

C r 当量 （ ％ ) = [Cr]+2[Si ]+2.5[Al ]+1.2[Mo]-30[C]

-15[N]-2[Ni ]-[Mn] 但 し， 式中の [ ] 内 はそ の成分元素の鋼中の含有量 (重量％ ) を表す。

(6) 5 重量％以下の界面活性剤が さ ら に添加 さ れてい る請求項 1 に記載の熱間圧延用潤滑剤。