WO2007000976A1 - 熱処理油組成物 - Google Patents

熱処理油組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2007000976A1
WO2007000976A1 PCT/JP2006/312721 JP2006312721W WO2007000976A1 WO 2007000976 A1 WO2007000976 A1 WO 2007000976A1 JP 2006312721 W JP2006312721 W JP 2006312721W WO 2007000976 A1 WO2007000976 A1 WO 2007000976A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
heat
mass
quenching
hardness
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/312721
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masahiro Kobessho
Katsumi Ichitani
Makoto Takeishi
Yasuyuki Fujiwara
Yoshimi Aoyama
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co., Ltd., Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha filed Critical Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Priority to CA002605244A priority Critical patent/CA2605244A1/en
Priority to CN2006800236639A priority patent/CN101213313B/zh
Priority to PL06767338T priority patent/PL1897960T3/pl
Priority to KR1020077030533A priority patent/KR101259208B1/ko
Priority to EP06767338.4A priority patent/EP1897960B1/en
Priority to US11/912,436 priority patent/US7993473B2/en
Publication of WO2007000976A1 publication Critical patent/WO2007000976A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M101/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a mineral or fatty oil
    • C10M101/02Petroleum fractions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/02Well-defined hydrocarbons
    • C10M105/04Well-defined hydrocarbons aliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M111/00Lubrication compositions characterised by the base-material being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M101/00 - C10M109/00, each of these compounds being essential
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M143/00Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular hydrocarbon or such hydrocarbon modified by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2203/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2203/003Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/026Butene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2219/00Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2219/04Organic non-macromolecular compounds containing sulfur, selenium or tellurium as ingredients in lubricant compositions containing sulfur-to-oxygen bonds, i.e. sulfones, sulfoxides
    • C10M2219/044Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/015Distillation range
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/02Viscosity; Viscosity index
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/24Metal working without essential removal of material, e.g. forming, gorging, drawing, pressing, stamping, rolling or extruding; Punching metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20Metal working
    • C10N2040/242Hot working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/58Oils

Definitions

  • the present invention relates to a heat-treated oil composition, and more particularly to a heat-treated oil composition that hardly causes variations in hardness and quenching distortion when quenching a metal material and simultaneously quenching a large amount of treated material. .
  • quenching is, for example, a process in which a heated steel material in an austenite state is cooled at a temperature higher than the upper critical cooling rate and transformed into a quenched structure such as martensite. It becomes hard.
  • oil-based, water-based (aqueous solution), and emulsion-based heat treatment liquids are generally used as the coolant.
  • the cooling rate is not constant, and usually goes through three stages.
  • the first stage in which the steel is wrapped with the steam of the heat treatment liquid steam film stage
  • the second stage in which the steam film is broken and boiling occurs steam film stage
  • the temperature of the steel is It is cooled after passing through the third stage (convection stage) in which the heat is below the boiling point of the heat treatment liquid and heat is taken away by convection.
  • the cooling rate is the highest in the second boiling stage.
  • the heat transfer coefficient which indicates the cooling performance, rises abruptly, especially in the boiling stage, and a very large temperature difference occurs in the state where the vapor film stage and the boiling stage coexist on the treated surface.
  • thermal stress and transformation stress due to the difference in thermal shrinkage and the time difference in transformation are generated, and the quenching strain increases.
  • Such heat-treated oils are classified in JIS K2242 from 1 to 3 types, and 1 type 1 oil, 2 oil, 2 types 1 oil and 2 oil are used for quenching. .
  • JIS K22 In 42 as a measure of cooling performance, the cooling power from 800 ° C to 400 ° C in the JIS cooling curve Number power of Type 1 No. 2 is 4.0 seconds or less, Type 2 No. 1 is 5.0 seconds or less, Type 2 2 The number stipulates 6.0 seconds or less. The shorter the cooling time, the higher the hardness of the heat-treated product with higher cooling performance. Generally, hardness and quenching strain are in a trade-off relationship, and the higher the hardness, the greater the quenching strain.
  • the H value is widely used as an indicator of the cooling performance of an oil agent, and it is also described as an indication of cooling performance in the catalogs of each oil agent manufacturer.
  • the H value is widely used in the JIS K2242 cooling curve, which is calculated from the cooling time from 800 ° C to 300 ° C. Users select quenching oil based on these indicators to obtain the desired hardness and quenching distortion.
  • JIS 2 types are used for quenching gear parts for automobiles where distortion is a problem.
  • No. 1 oil is widely used. This is because the hardness of JIS Class 1 oil is too high and, depending on the part, the hardness is too high, and Class 2 No. 2 oil is small but has insufficient hardness.
  • Non-Patent Document 1 evaluates hardness and strain when the 5% distillation temperature is 350 ° C or lower and 350 ° C or higher with the same base oil viscosity. However, when the temperature is 350 ° C or less, it is suggested that the strain can be reduced while maintaining a high hardness (see Non-Patent Document 1, Fig. 12 and Fig. 13). However, the technical content disclosed in Non-Patent Document 1 has the following problems. One is that the strain is evaluated by the warpage of the SUJ2 shaft parts.
  • Non-Patent Document 1 does not describe the length of the vapor film, but it can be easily determined from the base oil composition that the shorter the vapor film length, the smaller the distortion, which is a general tendency.
  • the evaluation of strain is performed with SUJ2
  • the evaluation of hardness is performed with S45C, and the materials used for the evaluation of hardness and strain are different.
  • Non-Patent Document 1 is a study in a region with relatively high cooling performance close to that of JIS Class 1 No. 2 oil. It is a point that is not used much.
  • parts where distortion is a problem are often treated with heat-treated oils that have low cooling properties, such as JIS Class 2 No. 1 oil, and in some cases JIS Class 2 No. 2 oil. Gears are widely treated with JIS Class 2 No. 1 oil. For this reason, it is desirable to evaluate distortion with JIS Class 2 No. 1 oil, and with SCM420 and SCr420 widely used in parts such as automobile transmissions, transmissions and reducers. Yes.
  • our gnolepe is a heat-treated oil composition capable of ensuring the hardness of a quenched product that hardly causes uneven cooling in quenching of a metal material and can reduce quenching distortion.
  • the heat treatment oil composition kinematic viscosity degree comprises a mixed base oil consisting of 300 mm 2 / s or more high-viscosity base oil in 40 ° C Proposed (see Patent Document 2, Claims).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-286517
  • Patent Document 2 JP 2002-327191 A
  • Non-Patent Document 1 Heat treatment, 43-2, 93-98
  • the present invention has been made under such circumstances, such as quenching oil that can reduce the variation in cooling performance during group quenching, especially parts for automobile transmissions and reduction gears where distortion is a problem.
  • the purpose is to provide a quenching oil composition that has the same level of cooling performance as JIS Class 2 No. 1 oil used for quenching and can reduce the variation in cooling performance during group quenching. .
  • the present inventors have found that the difference in local oil temperature due to heating by the processed material is a cause of variation in cooling performance during group quenching. There are differences in the flow velocity between the upstream and downstream of the processed material, the difference in hydraulic pressure, etc., and among these, it was found that the difference in the flow velocity occupies a large weight as a cause of variation in cooling performance.
  • the present inventors have investigated the cooling performance with and without stirring.
  • the low boiling base oil and the high boiling base oil It was found that the change in cooling and hardness due to the presence or absence of agitation can be suppressed to a lower level than the conventional Type 2 No. 1 oil.
  • group hardening of gears was actually performed with the same composition, it was found that variations in hardness and gear accuracy could be reduced.
  • the present invention has been completed based on strong knowledge.
  • the present invention provides (1) a low boiling point base oil having a 5% distillation temperature of 300 ° C. or more and 400 ° C. or less of 5% by mass to less than 50% by mass, and a 5% distillation temperature of 500 ° C. or more.
  • a heat-treated oil composition comprising a mixed base oil comprising a boiling point base oil of more than 50% by mass and 95% by mass or less, (
  • variation in cooling performance during group quenching can be reduced, and in particular, JIS Class 2 No. 1 oil used for quenching parts such as gears for automobile speed change gears.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an A torsion angle error and a B pressure angle error for a gear part.
  • the heat-treated oil composition of the present invention comprises a low boiling point base oil having a 5% distillation temperature of 300 ° C or higher and 400 ° C or lower (hereinafter sometimes referred to as “low boiling point base oil of the present invention”).
  • a mixed base oil comprising a high boiling point base oil having a 5% distillation temperature of 500 ° C or higher (hereinafter sometimes referred to as “the high boiling point base oil of the present invention”) is included.
  • the 5% distillation temperature means the 5% distillation temperature measured by “Reference gas distillation distillation test method for petroleum fractions” in JIS K2254 “Petroleum products—Distillation test”.
  • the 5% distillation temperature of the low boiling point base oil contained as a component of the mixed base oil is not in the range of 300 ° C or higher and 400 ° C or lower, the effects of the present invention cannot be achieved, especially If a low-boiling-point base oil with a 5% distillation temperature of less than 300 ° C is used in a certain amount or more, there will be an adverse effect of increasing oil smoke during use.
  • the 5% distillation temperature of the high-boiling base oil contained as a component of the mixed base oil is less than 500 ° C, there is variation in cooling performance during group quenching.
  • the content of the low boiling point base oil of the present invention is in the range of 5% by mass or more and less than 50% by mass based on the mixed base oil.
  • the content of the low boiling point base oil is less than 5% by mass, the effect of the present invention is insufficient.
  • the content of the low boiling point base oil is 50% by mass or more, the hardness becomes too high. From the above points, the content of the low boiling point base oil of the present invention is preferably in the range of 10% by mass or more and less than 50% by mass based on the mixed base oil.
  • the content of the high boiling point base oil of the present invention is in the range of more than 50% by mass and 95% by mass or less based on the mixed base oil. If the content of the high boiling point base oil is 50% by mass or less, the hardness will be Too high. On the other hand, when the content of the high-boiling base oil exceeds 95% by mass, there is a variation in cooling performance during group quenching.
  • the heat treatment oil composition of the present invention is not particularly limited in terms of distillation properties other than the above 5% distillation temperature, but the initial boiling point of the low boiling point base oil, 50% distillation temperature, And 95% distillation temperature force 250-350 respectively. C, 360-460 ° C, and 400-500 ° C. By satisfying these distillation characteristics, oil smoke is suppressed at the initial boiling point, and excessive increase in hardness is suppressed at the 50% distillation temperature and 95% distillation temperature.
  • Mineral oil and synthetic oil are used as the low-boiling base oil and high-boiling base oil of the present invention.
  • mineral oil any refined method such as solvent refining, hydrorefining or hydrocracking, which can be any fraction such as paraffinic mineral oil, naphthenic mineral oil and aromatic mineral oil, can be used.
  • synthetic oils for example, alkylbenzenes, alkylnaphthalenes, ⁇ -olefin oligomers, hindered ester oils and the like can be used.
  • each of the above-mentioned mineral oils may be used as a low-boiling base oil and a high-boiling base oil, or a combination of two or more may be used.
  • One kind of oil may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • one or more mineral oils and one or more synthetic oils may be used in combination.
  • heat-treated oil composition of the present invention can be used in combination with other base oils in addition to the mixed base oil as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the heat-treated oil composition of the present invention may further contain a vapor film breaker.
  • a vapor film breaker By adding this vapor film breaker, the vapor film stage can be shortened.
  • the vapor film breaker include, for example, a high molecular polymer, specifically, ethylene-fluorine copolymer, polyolefin, polymetatalylate, high molecular weight organic compounds such as fasultam, and oil-dispersed inorganic substances. And so on. These vapor film breaks 1J may be used alone or in combination of two or more.
  • the content in the heat-treated oil composition is usually selected in a range of:! To 10% by mass, preferably 3 to 6% by mass. If the content force is 1% by mass or more, a vapor film breaker is added. On the other hand, when the content is 10% by mass or less, the viscosity of the heat-treated oil composition does not become too high and is moderate, and the performance as the heat-treated oil composition does not deteriorate. Since the heat-treated oil composition of the present invention having such a composition has a short vapor film stage and an increase in cooling performance in the boiling stage is suppressed, quenching distortion due to uneven cooling can be reduced. In addition, it is possible to ensure the hardness of the processed product having a wide temperature range in the boiling stage.
  • the heat-treated oil composition of the present invention has a 300 ° C second in a JIS K2242 cooling test of 7.
  • the range is preferably 3 seconds.
  • 300 ° C seconds means the number of seconds to cool down to 800 ° C force 300 ° C in the JIS K2242 cooling test. If this 300 ° C seconds is less than 7.5 seconds, the hardness will be too high. On the other hand, if the 300 ° C seconds exceeds 12.3 seconds, the hardness will be insufficient. From the above points, it is more preferable that the force is in the range of 7.5 to 10.0 seconds at 300 ° C in the JIS K2242 cooling test.
  • the heat-treated oil composition of the present invention preferably has a kinematic viscosity at 100 ° C in the range of 5 to 50 mm 2 / s.
  • a kinematic viscosity at 100 ° C of 5 mm 2 / s or more is preferable because the hardness does not become too high and the risk of ignition is low.
  • the kinematic viscosity at 100 ° C is 50 mm 2 / s or less, sufficient hardness can be obtained, and the cleaning performance is not deteriorated. From the above points, the kinematic viscosity at 100 ° C. is more preferably in the range of 8 to 35 mm 2 / s.
  • additives conventionally used in heat-treated oils such as surfactants and degraded acid neutralizers, are used as necessary within the range that the object of the present invention is not impaired.
  • an antioxidant, a glitter improvement agent, and the like can be blended.
  • Surfactants include alkaline earth metals or alkali metal salicylates, sulfonates, sulfurized finates and the like.
  • alkaline earth metal calcium, barium and magnesium are preferable.
  • alkali metal potassium and sodium are preferred.
  • the content of the surfactant is usually in the range of 0.1 to 10% by mass and preferably in the range of 0.2 to 7% by mass based on the total amount of the heat-treated oil composition.
  • Examples of the degrading acid neutralizing agent include alkaline earth metal salicylate, sulfurized phosphate, and sulfonate.
  • Alkaline earth metals include calcium and borax And magnesium are preferred.
  • Examples of the antioxidant include conventionally known amine-based antioxidants and hindered phenol-based antioxidants.
  • examples of the glitter improving agent include conventionally known fats and oils, fat and oil fatty acids, alkenyl succinimides, and substituted hydroxy aromatic carboxylic acid ester derivatives.
  • the heat-treated oil composition of the present invention is suitably used for heat treatment methods such as carburizing quenching, carbonitriding quenching, and vacuum quenching performed for the purpose of improving the properties of metal materials such as steel.
  • the device is a sealed type that enables atmosphere control, and a steel piece is attached to the silver alumel piece, which can be quenched in oil after heating.
  • the time from the heating furnace to pouring into the oil is about 2 seconds, and since the temperature drop due to conveyance is small, the hardness under the same conditions is slightly higher than other devices.
  • the materials and measurement conditions are as follows. Test piece: A round bar of SCM420 ⁇ 16mm X 30mmL was used.
  • Heat treatment conditions Heated at 860 ° C for 30 minutes in pure nitrogen atmosphere.
  • Oil cooling conditions Oil temperature 120 ° C, cooling time 3 minutes, no stirring and stirring (equivalent to 30 cmZs).
  • test piece was cut and polished at the center in the axial direction, and the hardness at a position half the radius of the cut surface was measured by Rockwell hardness C scale HRC defined in JIS Z2245. Eight points were measured and the average value was calculated.
  • the test piece material and heat treatment conditions were as follows, and the gear accuracy and hardness were evaluated.
  • gear accuracy as shown in Fig. 1, pressure angle (tooth profile) error B and torsion angle (tooth trace) error A of the tooth surface were measured.
  • the amount of change in pressure angle error and the change in torsion angle error The amount of conversion indicates the amount of change after quenching and before quenching.
  • the hardness was evaluated based on the Vickers hardness of the tooth base (as defined in HV CJIS Z2244) and the effective hardened layer depth (as defined in JIS G0557). In addition, HV513 of the old JIS standard was adopted as the criterion for determining the effective hardened layer depth.
  • Test piece SCM420 Differential drive pinion (module 2.43)
  • CP carbon potential
  • Oil cooling conditions Oil temperature 130 ° C, cooling time 4 minutes, weak stirring (equivalent to 20 cm / s) and strong stirring (equivalent to 55 cm / s).
  • the materials and heat treatment conditions were as follows, and the evaluation was performed using 6 ⁇ of the change in accuracy of pressure angle (tooth profile) error and torsion angle (tooth trace) error.
  • Oil cooling conditions Oil temperature 130 ° C, cooling time 4 minutes
  • Table 1 shows the properties of the low boiling point base oils used in Examples and Comparative Examples of the present invention
  • Table 2 shows the properties of the high boiling point base oils.
  • a heat-treated oil composition was prepared according to the blending ratio shown in Table 3, and the above evaluation 1 was carried out. The results are shown in Table 3. Further, with respect to the heat-treated oil compositions of Example 3 and Comparative Example 5, the above Evaluation 2 and Evaluation 3 were performed. The results are shown in Table 4.
  • Vapor film breaker B ' 3 (% by mass)
  • Vapor film breaker A Idemitsu Kosan Co., Ltd. “Idemitsu Polybutene 2000H” * 3 Vapor film breaker B: Nippon Chemical Sales Co., Ltd. “NC505” * 4 It was.
  • the heat-treated oil composition having a small hardness difference that is preferred to have a small hardness difference between unstirred and stirred has a small variation in cooling performance during group quenching.
  • the heat-treated oil compositions of! To 8 are all good with a difference in hardness of less than 3 HRC.
  • the heat-treated oil compositions of Examples 1 to 8 which are preferred from the point of impact resistance for parts subjected to impact loads such as gears for automobile transmissions have a hardness of less than 40 HRC without stirring. All values are satisfied.
  • the heat-treated oil compositions of Examples:! To 8 all have moderate hardness in the range of 300 ° C seconds from 7.5 to 10.0 seconds.
  • Comparative Examples 2, 3 and 10 to 13 have a 300 ° C. second of less than 7.5 seconds, and the hardness is too high.
  • the heat-treated oil composition of Comparative Example 5 corresponds to JIS Class 2 No. 1 oil, but even when the heat-treated oil composition of Example 3 is used, the tooth base hardness is equal to or higher than this. You can see that In addition, the heat-treated oil composition of Example 3 is different from the heat-treated oil composition of Comparative Example 5 in that the difference in the tooth hardness due to the stirring strength is small. The influence by can be reduced.
  • the heat-treated oil composition of Example 3 shows a value equal to or greater than that when the heat-treated oil composition of Comparative Example 5 is used.
  • the treatment oil composition can reduce the influence of changes in the flow rate of the heat treatment oil composition.
  • the heat-treated oil composition of Example 3 had a very small variation in the amount of change in the twist angle error in the actual group quenching as compared with the heat-treated oil composition of Comparative Example 5. Was confirmed.
  • the difference in the change in pressure angle error was not significantly different between the heat-treated oil composition of Example 3 and the heat-treated oil composition of Comparative Example 5, but in the evaluation of the actual quenching.
  • the heat-treated oil composition of Example 3 clearly showed less variation in the amount of change in pressure angle error.
  • the heat-treated oil composition of the present invention is difficult to cause variation in hardness and quenching distortion when quenching a large amount of processed material at the same time as quenching a metal material, particularly for quenching gear parts for automobiles. It is a quenching oil composition that has the same level of cooling performance as the JIS Class 2 No. 1 oil that is used, and that can reduce the variation in cooling performance during aggregate quenching.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

 本発明の熱処理油組成物は、5%留出温度が300°C以上400°C以下の低沸点基油5質量%以上50質量%未満と、5%留出温度が500°C以上の高沸点基油50質量%を超え95質量%以下とからなる混合基油を含むことを特徴とする。金属材料の焼入れにおいて,同時に大量の処理物を焼入れした際に,硬さや焼入れ歪のばらつきが生じにくい焼入油組成物である。

Description

明 細 書
熱処理油組成物
技術分野
[0001] 本発明は、熱処理油組成物に関し、更に詳しくは金属材料の焼入れにおいて、同 時に大量の処理物を焼入れした際に、硬さや焼入れ歪のばらつきが生じにくい熱処 理油組成物に関する。
背景技術
[0002] 鋼材などの金属材料においては、その性質の改善を目的として、焼入れ、焼もどし 、焼なまし、焼ならしなどの熱処理が施される。この熱処理の中で、焼入れは、例えば オーステナイト状態にある加熱された鋼材を上部臨界冷却速度以上で冷却し、マル テンサイトなどの焼入れ組織に変態させる処理であり、この焼入れによって、処理物 は非常に硬くなる。この際、冷却剤としては、一般に油系、水系(水溶液系)、ェマル ジョン系の熱処理液が用いられる。鋼材の焼入れについて説明すると、加熱された鋼 材を冷却剤である熱処理液に投入した場合、冷却速度は一定ではな 通常三つの 段階を経る。即ち、(1)鋼材が熱処理液の蒸気で包まれる第 1段階 (蒸気膜段階)、 ( 2)蒸気膜が破れて沸騰が起こる第 2段階 (沸騰段階)、そして(3)鋼材の温度が熱処 理液の沸点以下となり、対流により熱が奪われる第 3段階 (対流段階)を経て冷却さ れる。この三つの段階において、冷却速度は第 2段階の沸騰段階が最も大きい。従 来の熱処理油においては、冷却性能を示す熱伝達率が、特に沸騰段階で急激に立 ち上がり、処理物表面で蒸気膜段階と沸騰段階が混在する状態において極めて大 きな温度差が生じ、それに伴う熱収縮の差や変態の時間差に起因する熱応力や変 態応力が発生して焼入れ歪が増大する。
[0003] 金属の熱処理、特に焼入れにおいては、その熱処理条件に適した熱処理油の選 定が重要であり、その選定が不適切な場合には十分な焼入れ硬さが得られないこと があり、また著しいひずみが発生することがある。
このような熱処理油は、 JIS K2242で 1種から 3種まで分類されており、焼入れに 使用するのは 1種の 1号油、 2号油、 2種の 1号油、 2号油である。この中で JIS K22 42では、冷却性の目安として JIS冷却曲線における 800°Cから 400°Cまでの冷却秒 数力 1種 2号では 4. 0秒以下、 2種 1号では 5. 0秒以下、 2種 2号では 6. 0秒以下と 規定されている。この冷却時間が短いほど冷却性が高ぐ熱処理物の硬度が高くなる 。一般に、硬さと焼入れ歪はトレードオフの関係にあり、硬度が高いほど焼入れ歪は 大きい。
[0004] また,工業的には油剤の冷却性を示す指標として, H値が広く用いられており,各 油剤メーカーのカタログなどにも冷却性を示す目安として記載されている。 H値は、 JI S K2242冷却曲線において、 800°Cから 300°Cまでの冷却時間から算出する方法 で、広く用いられている。ユーザーは、このような指標を元に、 目的の硬さと焼入れ歪 を得るために焼入油を選択しており、例えば、歪が問題となる自動車用の歯車部品 などの焼入れには JIS 2種 1号油が広く用いられている。これは、 JIS 1種油では歪 が大きすぎることに加え、部品によっては硬度が高すぎるためであり、また、 2種 2号 油では、歪は小さいものの硬度が不足するためである。
[0005] ところで、 自動車用変速機や減速機などの部品は、ほとんどの場合が大量生産さ れ、 1つのトレイに大量の処理物を段積みして一度に焼入れを行なういわゆる団体焼 入れが行なわれている。その際に、段積みした部品をセットした位置による硬さや歪 のばらつきが出る。例えば、下部にセットした部品の硬さが高ぐ上部にセットした部 品の硬さが低くなるなどである。
この団体焼入れのばらつきを低減するために,振動機や噴射装置など特殊な設備 を追加することが考案されている(例えば、特許文献 1、特許請求の範囲参照)。しか しながら、従来の装置にこのような設備を追加することはコストがかかり、また設備によ つては改造が困難であった。このような、設備投資をすることなく焼入油の特性のみ でこのばらつきを低減できる技術が望まれていた。
[0006] また、非特許文献 1には、基油の粘度を同一としながら、 5%留出温度を 350°C以 下とした場合と、 350°C以上とした場合の硬さと歪を評価し、 350°C以下とした場合の 方が、硬さを高く維持しながら歪が低減できる可能性があることを提示している(非特 許文献 1、図 12及び図 13参照)。しかしながら、非特許文献 1に開示される技術内容 には以下の点で問題がある。 一つは、歪を SUJ2シャフト部品の反りで評価している点である。熱処理油の冷却 過程は、蒸気膜段階、沸騰段階、及び対流段階を経て進行するが、シャフト部品の ような形状の場合、蒸気膜段階の破断時間のむらが歪に大きく影響するため、粘度 や沸点範囲の議論よりも、蒸気膜長さ (特性秒数)の影響が支配的であることが知ら れている。非特許文献 1には蒸気膜長さが記載されていないが、基油組成から、蒸 気膜長さが短くなるほど歪が小さいことが容易に判断でき、これは一般的な傾向であ る。また、歪の評価を SUJ2で行っているのに対し、硬さの評価を S45Cで行なってお り、硬さと歪の評価に用いた材料の材質が異なっている。硬さと歪の両立を目的とす る場合には、同一材質で硬さと歪を評価する必要があるが、仮に硬さの評価に用い た S45Cで歪の評価を行なった場合、焼入れ性が悪ぐほとんど歪の差が出ないこと が予想される。
もう一つは、非特許文献 1では, JIS1種 2号油に近い比較的冷却性が高い領域で の検討であり、特に歪が問題となる部品の場合、このような冷却性が高い油剤はあま り使用されない点である。一般に、歪が問題となる部品は、 JIS2種 1号油、場合によ つては JIS2種 2号油といった冷却性が低ぐ歪を抑制できる熱処理油で処理する場 合が多ぐ例えば自動車用のギアなどは広く JIS2種 1号油で処理されている。このよ うなことから、歪の評価は, JIS2種 1号油で、また自動車用変速機や伝動装置あるい は減速機などの部品に広く使われている SCM420や SCr420などで行なうことが望 ましい。
[0007] 次に、本発明者らのグノレープは、金属材料の焼入れにおいて、冷却むらが生じにく ぐ焼入れ処理物の硬さを確保すると共に、焼入れ歪を低減し得る熱処理油組成物 として、 40°Cにおける動粘度が 5〜60mm2/sの低粘度基油と、 40°Cにおける動粘 度が 300mm2/s以上の高粘度基油からなる混合基油を含む熱処理油組成物を提 案した (特許文献 2、特許請求の範囲参照)。ここで用いた実施例では、低粘度基油 を 50重量%以上添加した熱処理油組成物を提案したが、その後の検討で、この組 成範囲では自動車用のギアの焼入れなどに適用した場合、硬度が高すぎることが明 らかとなつた。
[0008] 特許文献 1 :特開 2003— 286517号公報 特許文献 2 :特開 2002— 327191号公報
非特許文献 1 :熱処理、 43卷 2号、 93〜98ページ
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明は、このような状況下でなされたもので、団体焼入れ時の冷却性のばらつき を低減できる焼入油、特に歪が問題となる自動車用変速機や減速機の部品等の焼 入れに使用されている JIS 2種 1号油と同程度の冷却性を持ちながら、団体焼入れ 時の冷却性のばらつきを低減できる焼入油組成物を提供することを目的とするもので ある。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者らは、前記目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、団体焼入れ 時の冷却性のばらつき原因として、処理物によって加熱されることによる局所的な油 温の差、処理物の上流'下流での流速の差、油圧の差などがあり、このうち特に流速 の差が冷却性のばらつき原因として大きなウェイトを占めることが解った。
そこで、本発明者らは、流速の差による冷却性の差が少なくなる焼入油を評価する ために、攪拌の有無による冷却性について検討を進めた結果、低沸点基油と高沸点 基油を組み合わせることで、攪拌の有無による冷却性の変化及び硬度の変化を、従 来の 2種 1号油に比べ低く抑えることができることを見出した。さらに,同組成で実際 にギアの団体焼入れを行なったところ、特に硬度のばらつき、ギア精度のばらつきを 低減することができることを見出した。本発明は力かる知見に基づいて完成されたも のである。
すなわち、本発明は、(1) 5%留出温度が 300°C以上 400°C以下の低沸点基油 5 質量%以上 50質量%未満と、 5%留出温度が 500°C以上の高沸点基油 50質量% を超え 95質量%以下とからなる混合基油を含むことを特徴とする熱処理油組成物、 (
2)混合基油中の低沸点基油が 10質量%以上 50質量%未満であり、かつ、高沸点 基油が 50質量%を超え 90質量%以下である上記(1)に記載の熱処理油組成物、 (
3) JIS K2242冷却性試験における 300°C秒数力 7. 5-12. 3秒である上記(1) 又は(2)に記載の熱処理油組成物、及び (4)さらに、蒸気膜破断剤を含有する上記 (1)〜(3)のいずれかに記載の熱処理油組成物、を提供するものである。
発明の効果
[0011] 本発明によれば、団体焼入れ時の冷却性のばらつきを低減でき、特に自動車用変 速機の歯車等、歪が問題となる部品の焼入れに使用されている JIS 2種 1号油と同 程度の冷却性を持ちながら、団体焼入れ時の冷却性のばらつきを低減できる焼入油 を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]歯車部品について、 Aねじれ角誤差と B圧力角誤差とを説明する図である。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 本発明の熱処理油組成物は、 5%留出温度が 300°C以上 400°C以下の低沸点基 油(以下、「本発明の低沸点基油」という場合がある。)と 5%留出温度が 500°C以上 の高沸点基油(以下、「本発明の高沸点基油」という場合がある。)とからなる混合基 油を含むことを特徴とする。ここで、 5%留出温度とは JIS K2254「石油製品—蒸留 試験」の「参考 石油留分のガスクロ法蒸留試験方法」によって測定される 5%留出 温度を意味する。
混合基油の構成要素として含有される低沸点基油の 5%留出温度が 300°C以上 4 00°C以下の範囲にない場合には、本発明の効果を奏することはできず、特に 5%留 出温度が 300°C未満の低沸点基油を一定量以上用いた場合には、使用時に油煙が 大きくなるという弊害がある。
また、混合基油の構成要素として含有される高沸点基油の 5%留出温度が 500°C 未満の場合には、団体焼入れ時の冷却性のばらつきが見られる。
[0014] 本発明の低沸点基油の含有量は、混合基油を基準として 5質量%以上 50質量% 未満の範囲である。該低沸点基油の含有量が 5質量%未満であると本発明の効果 が不十分である。一方、低沸点基油の含有量が 50質量%以上であると硬度が高くな りすぎる。以上の点から、本発明の低沸点基油の含有量は、混合基油を基準として 1 0質量%以上 50質量%未満の範囲であることが好ましい。
次に、本発明の高沸点基油の含有量は、混合基油を基準として 50質量%を超え 9 5質量%以下の範囲である。高沸点基油の含有量が 50質量%以下であると硬度が 高くなりすぎる。一方、高沸点基油の含有量が 95質量%を超えると、団体焼入れ時 の冷却性のばらつきが見られる。
[0015] 本発明の熱処理油組成物は、上記 5%留出温度以外の蒸留性状については、特 に限定されるものではないが、低沸点基油の初留点、 50%留出温度、及び 95%留 出温度力 それぞれ 250〜350。C、 360〜460°C、及び 400〜500°Cであること力 S 好ましい。これらの蒸留性状を満たすことにより、初留点については、油煙が抑制さ れ、 50%留出温度、及び 95%留出温度については硬度の過度の上昇を抑制するこ とがでさる。
[0016] 本発明の低沸点基油及び高沸点基油としては、鉱油や合成油が用いられる。鉱油 としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油などの留分のいずれで もよぐ溶剤精製、水素化精製又は水素化分解などいかなる精製法を経たものでも 使用することができる。合成油としては、例えばアルキルベンゼン類、アルキルナフタ レン類、 αーォレフインオリゴマー、ヒンダードエステル油などを使用することができる
本発明の熱処理油組成物においては、低沸点基油及び高沸点基油として、それぞ れ上記鉱油を一種用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよぐまた、上 記合成油を一種用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよレ、。さらに、該 鉱油一種以上と合成油一種以上とを組み合わせて用いてもよい。
また、本発明の熱処理油組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記混合 基油以外に他の基油を併用することができる。
[0017] 本発明の熱処理油組成物においては、さらに蒸気膜破断剤を配合することができ る。この蒸気膜破断剤を配合することにより、蒸気膜段階を短くすることができる。該 蒸気膜破断剤としては、例えば高分子ポリマー、具体的にはエチレン—ひ—ォレフィ ン共重合体、ポリオレフイン、ポリメタタリレート類などや、ァスフアルタムなどの高分子 量有機化合物、油分散型の無機物などを挙げることができる。これらの蒸気膜破断 斉 1Jは、一種を単独で用いてもよ 二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、その熱処理油組成物中の含有量は、通常:!〜 10質量%、好ましくは 3〜6質 量%の範囲で選定される。この含有量力 1質量%以上であると蒸気膜破断剤を加え た効果が充分に発揮され、一方、 10質量%以下であると熱処理油組成物の粘度が 高くなりすぎず、適度であって、熱処理油組成物としての性能が低下することがない 。このような組成を有する本発明の熱処理油組成物は、蒸気膜段階が短 かつ沸 騰段階の冷却性能の増加が抑制されることから、冷却むらによる焼入れ歪を低減す ることができる。また、沸騰段階の温度範囲が広ぐ処理物の硬さを確保することがで きる。
[0018] 本発明の熱処理油組成物は、 JIS K2242冷却性試験における 300°C秒数が 7.
5-12. 3秒の範囲であることが好ましい。ここで 300°C秒数とは、 JIS K2242冷却 性試験において、 800°C力 300°Cまでの冷却秒数をいう。この 300°C秒数が 7. 5 秒未満であると硬度が高くなりすぎる。一方、 300°C秒数が 12. 3秒を超えると硬度 が不足する。以上の点から、 JIS K2242冷却性試験における 300°C秒数力 7. 5 〜10. 0秒の範囲であることがさらに好ましい。
[0019] また、本発明の熱処理油組成物は、 100°Cにおける動粘度が 5〜50mm2/sの範 囲にあることが好ましい。 100°Cにおける動粘度が 5mm2/s以上であると、硬度が高 くなりすぎることがなぐまた引火の危険性が低くなり好ましい。一方、 100°Cにおける 動粘度が 50mm2/s以下であると十分な硬度が得られ、また洗浄性が悪化すること がなく好ましレ、。以上の点から、 100°Cにおける動粘度は 8〜35mm2/sの範囲にあ ることがさらに好ましい。
[0020] 本発明の熱処理油組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応 じ、従来熱処理油に慣用されている添加剤、例えば界面活性剤、劣化酸中和剤、酸 化防止剤、光輝性向上剤などを配合することができる。
界面活性剤としては、アルカリ土類金属あるいはアルカリ金属のサリチレート、スル ホネート、硫化フィネートなどが挙げられる。アルカリ土類金属としてはカルシウム、バ リウム及びマグネシウムが好ましい。またアルカリ金属としてはカリウム、ナトリウムが好 ましい。界面活性剤の含有量としては、熱処理油組成物全量基準で通常、 0. 1〜: 10 質量%の範囲であり、 0. 2〜7質量%の範囲が好ましい。
また、劣化酸中和剤としては、例えばアルカリ土類金属のサリチレート、硫化フイネ ート、スルホネートなどが挙げられる。アルカリ土類金属としては、カルシウム、ノくリウ ム及びマグネシウムが好ましい。また、酸化防止剤としては、従来公知のアミン系酸 化防止剤ゃヒンダードフエノール系酸化防止剤などが挙げられる。さらに、光輝性向 上剤としては、従来公知の油脂や油脂脂肪酸、アルケニルコハク酸イミド、置換ヒドロ キシ芳香族カルボン酸エステル誘導体などが挙げられる。
本発明の熱処理油組成物は、鋼材などの金属材料の性質改善を目的として行わ れる、浸炭焼入れ、浸炭窒化焼入れ、真空焼入れなどの熱処理方法に好適に使用 される。
実施例
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する力 S、本発明はこれらの例によつ てなんら限定されるものではない。なお、熱処理油組成物の諸特性は下記の方法に 従って測定した。
(1)評価 1;攪拌による硬度変化 (テストピース:丸棒)
JIS K2242冷却性評価試験機を改造した装置を用いて、攪拌による硬度変化に ついて評価した。装置は、密閉式で雰囲気制御を可能にし、銀アルメル片の部分に 鋼片を取付け、加熱後油中に焼入れができる装置とした。加熱炉から、油中に投入 するまでの時間が約 2秒であり、搬送による温度降下が少ないため、他の装置に比べ て同条件での硬度がやや高めになる。材料及び測定条件は以下のとおりである。 テストピース: SCM420 φ 16mm X 30mmLの丸棒を用いた。
熱処理条件:純窒素雰囲気中、 860°Cで 30分加熱した。
油冷却条件:油温 120°C、冷却時間 3分、無攪拌ならびに攪拌(30cmZs相当)下 で行った。
評価:テストピースの軸方向中央で切断 '研磨し、切断面半径の 1/2の位置の硬さ を JIS Z2245に規定されているロックウェル硬さ Cスケール HRCで測定した。 8箇所 測定し、その平均値を算出した。
(2)評価 2;攪拌による精度及び硬度変化 (テストピース:ギア)
テストピースの材料及び熱処理条件を以下のものとし、歯車精度および硬さを評価 した。歯車精度の評価項目としては、図 1に示すように、歯面の圧力角(歯形)誤差 B 、ねじれ角(歯すじ)誤差 Aを測定した。ここで、圧力角誤差変化量、ねじれ角誤差変 化量は、それぞれ焼入れ後の焼入れ前に対する変化量を示す。また、硬さは歯元の ビッカース硬さ HV CJIS Z2244に規定)、及び有効硬化層深さ (JIS G0557に規 定)により評価した。なお、有効硬化層深さの判定基準には旧 JIS規定の HV513を 採用した。
テストピース: SCM420 デフアレンシャルドライブピニオン(モジュール 2. 43) 熱処理条件:テストピースを熱処理炉の加熱室内で 950°Cに加熱した後、浸炭雰 囲気ガスを炭素ポテンシャル(CP)値 1. 0質量%の濃度で供給した。そのなかで 15 0分保持 (浸炭工程)した後, CP値を 0. 8質量%に調整し,さらに 60分保持 (拡散ェ 程)した。その後、炉内で 860°Cまで放冷し、 CP = 0. 8質量%の状態でさらに 30分 保持 (均熱工程)した。
油冷却条件:油温 130°C、冷却時間 4分、弱攪拌(20cm/s相当)ならびに強攪拌 (55cm/s相当)下で行った。
(3)評価 3;団体焼入れ時の歪のばらつきの評価 (テストピース:ギア)
材料及び熱処理条件を以下のものとし、圧力角(歯形)誤差、ねじれ角(歯すじ)誤 差の精度の変化量の 6 σにより評価した。
テストピース: SCM420 デフアレンシャルドライブピニオン(モジュール 2· 43) 熱処理条件:浸炭工程 950°C X 100分、 CP= 1. 0質量%
拡散工程 950。C X 70分、 CP = 0. 8質量0 /。
均熱工程 860。C X 30分、 CP = 0. 8質量0 /0
油冷却条件:油温 130°C、冷却時間 4分
[0022] 本発明の実施例及び比較例で使用する低沸点基油の性状を第 1表に、高沸点基 油の性状を第 2表にそれぞれ示す。
[0023] [表 1] 第 1表
Figure imgf000012_0001
[0024] [表 2] 第 2表
Figure imgf000012_0002
[0025] 実施例 1〜8及び比較例 1〜: 13
第 3表に示す配合比により熱処理油組成物を調製し、上記評価 1を実施した。その 結果を第 3表に示す。また、実施例 3及び比較例 5の熱処理油組成物に関し、上記 評価 2及び評価 3を実施した。その結果を第 4表に示す。
[0026] [表 3] 第 3表一 1 実施例
1 2 3 4 5 6 7 8 低沸点基油 L-1 25
(質量%) L-2 ― 25
L-3 ― ― 25 9 19 29 39 49
L-4
L-5
m沸/ ϊτ、基/由 H-1 74 74 74 90 80 70 60 50
(質量%) H-2
H-3
界面活性剤 * 1 (質量%) 1 1 1 1 1 1 1 1 蒸気膜破断剤 A # 2 (質量%)
蒸気膜破断剤 B ' 3 (質量%)
硬度 無撹拌 32.7 33.0 34.9 33.5 34.0 37.9 38.3 39.2
(HRC) 撹拌 35.3 35.2 37.2 35.5 36.3 40.3 40.4 41.3 硬度差 (HRC) 2.6 2.2 2.3 2.0 2.3 2.4 2.1 2.1
300°C秒数 (秒) 9.29 9.04 8.29 8.81 8.38 8.46 7.85 7.6
第 3表一 2
Figure imgf000014_0001
[0028] (注)
* 1 界面活性剤:ルブリゾール社製「Caスルホネート 78W」
*2 蒸気膜破断剤 A: 出光興産 (株)製「イデミツポリブテン 2000H」 *3 蒸気膜破断剤 B: 日本ケミカルズ販売 (株)製「NC505」 *4 X:油煙が大きく焼入れ実験ができなかった。
[0029] [表 5]
第 4表
Figure imgf000015_0001
評価 1においては、無攪拌と攪拌において、その硬度差が小さいほうが好ましぐ硬 度差の小さい熱処理油組成物は、団体焼入れ時の冷却性のばらつきが小さい。実 施例:!〜 8の熱処理油組成物は、いずれも硬度の差が 3HRC未満であり良好である 。また、無攪拌における硬度は 40HRC未満であることが、自動車用変速機のギアな どの衝撃荷重が加わる部品では耐衝撃性の点から好ましぐ実施例 1〜8の熱処理 油組成物は、この値をいずれも満足するものである。 また、実施例:!〜 8の熱処理油組成物は、いずれも 300°C秒数が 7. 5〜: 10. 0秒の 範囲であり、適度な硬度を有するものである。一方、比較例においては、比較例 2、 3 、及び 10〜13は、 300°C秒数が 7. 5秒未満であり、硬度が高すぎる。
[0031] 次に、実施例 3及び比較例 5の熱処理油組成物を用いた上記評価 2について、実 施例 3の熱処理油組成物は、比較例 5の熱処理油組成物に比較して、攪拌強度によ る圧力角誤差変化量の差( x m)は同等であるが、攪拌強度によるねじれ角誤差変 化量の差( z m)が著しく小さいことがわかる。すなわち、ねじれ角誤差変化量の差( μ ηι)は、攪拌速度に強く影響を受ける因子であるが、本発明の熱処理油組成物は 、熱処理油組成物の流速が変化しても品質への影響を小さく抑えることができる。 また、比較例 5の熱処理油組成物は、 JIS 2種 1号油に相当するが、実施例 3の熱 処理油組成物を用いた場合であっても、これと同等以上の歯元硬度を有することが わかる。しかも、実施例 3の熱処理油組成物は、比較例 5の熱処理油組成物に比較 して、攪拌強度による歯元硬度の差が小さぐ歯元硬度に関しても、熱処理油組成物 の流速の変化による影響を小さくすることができる。
さらに、有効硬化層深さについても、実施例 3の熱処理油組成物は、比較例 5の熱 処理油組成物を用いた場合に対して同等以上の値を示し、しかも、実施例 3の熱処 理油組成物は、熱処理油組成物の流速の変化による影響を小さくすることができる。
[0032] 評価 3において、実施例 3の熱処理油組成物は、比較例 5の熱処理油組成物に比 較して、実際の団体焼入れにおいて、ねじれ角誤差変化量のばらつきが極めて小さ レ、ことが確認された。また、評価 2においては、圧力角誤差変化量の差は、実施例 3 の熱処理油組成物と比較例 5の熱処理油組成物で差はな力つたものの、実際の団 体焼入れの評価においては、実施例 3の熱処理油組成物の方が圧力角誤差変化量 のばらつきが小さいことが明ら力となった。
産業上の利用可能性
[0033] 本発明の熱処理油組成物は、金属材料の焼入れにおいて,同時に大量の処理物 を焼入れした際に,硬さや焼入れ歪のばらつきが生じにくぐ特に自動車用の歯車部 品等の焼入れに使用されている JIS 2種 1号油と同程度の冷却性を持ちながら、団 体焼入れ時の冷却性のばらつきを低減できる焼入油組成物である。

Claims

請求の範囲
[1] 5%留出温度が 300°C以上 400°C以下の低沸点基油 5質量%以上 50質量%未満と
、 5%留出温度が 500°C以上の高沸点基油 50質量%を超え 95質量%以下とからな る混合基油を含むことを特徴とする熱処理油組成物。
[2] 混合基油中の低沸点基油が 10質量%以上 50質量%未満であり、かつ、高沸点基 油が 50質量%を超え 90質量%以下である請求項 1に記載の熱処理油組成物。
[3] JIS K2242冷却性試験における 300°C秒数力 7. 5-12. 3秒である請求項 1又 は 2に記載の熱処理油組成物。
[4] さらに、蒸気膜破断剤を含有する請求項 1〜3のいずれかに記載の熱処理油組成物
PCT/JP2006/312721 2005-06-28 2006-06-26 熱処理油組成物 WO2007000976A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002605244A CA2605244A1 (en) 2005-06-28 2006-06-26 Heat treatment oil composition
CN2006800236639A CN101213313B (zh) 2005-06-28 2006-06-26 热处理油组合物
PL06767338T PL1897960T3 (pl) 2005-06-28 2006-06-26 Zastosowanie kompozycji oleju do obróbki cieplnej
KR1020077030533A KR101259208B1 (ko) 2005-06-28 2006-06-26 열처리유 조성물
EP06767338.4A EP1897960B1 (en) 2005-06-28 2006-06-26 Use of a heat treatment oil composition
US11/912,436 US7993473B2 (en) 2005-06-28 2006-06-26 Heat treatment oil composition

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005188154A JP4691405B2 (ja) 2005-06-28 2005-06-28 熱処理油組成物
JP2005-188154 2005-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007000976A1 true WO2007000976A1 (ja) 2007-01-04

Family

ID=37595226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/312721 WO2007000976A1 (ja) 2005-06-28 2006-06-26 熱処理油組成物

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7993473B2 (ja)
EP (1) EP1897960B1 (ja)
JP (1) JP4691405B2 (ja)
KR (1) KR101259208B1 (ja)
CN (1) CN101213313B (ja)
CA (1) CA2605244A1 (ja)
MY (1) MY139507A (ja)
PL (1) PL1897960T3 (ja)
TW (1) TWI411676B (ja)
WO (1) WO2007000976A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194262A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 熱処理油組成物
WO2019189136A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 出光興産株式会社 熱処理油組成物
WO2019189135A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 出光興産株式会社 熱処理油組成物

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103667628A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 热处理方法
JP5930981B2 (ja) * 2013-02-06 2016-06-08 出光興産株式会社 熱処理油組成物
JP6284865B2 (ja) 2014-09-30 2018-02-28 シェルルブリカンツジャパン株式会社 変速機用潤滑油組成物
CN104451060B (zh) * 2014-12-16 2017-01-11 马鞍山金泉工业介质科技有限公司 一种用于35CrMo制大型轴锻件的专用淬火液
CN105274288B (zh) * 2014-12-16 2017-06-09 马鞍山金泉工业介质科技有限公司 一种使轴承钢淬火后自发黑的方法
WO2016117566A1 (ja) 2015-01-21 2016-07-28 出光興産株式会社 蒸気膜破断剤、及び熱処理油組成物
JP6569145B2 (ja) * 2015-02-18 2019-09-04 出光興産株式会社 熱処理油組成物
CN107250388A (zh) * 2015-02-18 2017-10-13 出光兴产株式会社 热处理油组合物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10158677A (ja) 1996-12-02 1998-06-16 Nippon Oil Co Ltd 熱処理油
JP2001192689A (ja) * 2001-10-23 2001-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 歯車用熱処理油組成物及びそれを用いて処理した歯車
JP2002327191A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 熱処理油組成物
JP2003286517A (ja) 2002-03-29 2003-10-10 Oriental Engineering Co Ltd 焼入れ方法及び焼入れ装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1658706A (en) * 1924-05-28 1928-02-07 Carrott William Frederick Cleaning tool
US2218072A (en) * 1939-02-25 1940-10-15 Garland D Runnels Tongue brush and scraper
US6089865A (en) * 1995-03-08 2000-07-18 Edgar; Gary W Tongue cleaning device
JPH09168610A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Bridgestone Sports Co Ltd ソリッドゴルフボール
US6139558A (en) * 1999-03-15 2000-10-31 Dental Concepts Llc Oral hygiene appliance
US6132445A (en) * 1999-09-23 2000-10-17 Pavanelli; Gianni Device for the cleaning and hygiene of the oral cavity, in particular of the tongue
US7029484B2 (en) * 2001-01-04 2006-04-18 Biocurv Medical Instruments, Inc. Tongue cleaning device
US7015178B2 (en) * 2001-05-29 2006-03-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Lube base oil composition
CN1451053A (zh) * 2001-10-16 2003-10-22 出光兴产株式会社 齿轮用热处理油组合物及用其处理的齿轮
US7141157B2 (en) * 2003-03-11 2006-11-28 Chevron U.S.A. Inc. Blending of low viscosity Fischer-Tropsch base oils and Fischer-Tropsch derived bottoms or bright stock
US20050048438A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Patrick Gwen Case for retaining dental cleaning tools therein

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10158677A (ja) 1996-12-02 1998-06-16 Nippon Oil Co Ltd 熱処理油
JP2002327191A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 熱処理油組成物
JP2001192689A (ja) * 2001-10-23 2001-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 歯車用熱処理油組成物及びそれを用いて処理した歯車
JP2003286517A (ja) 2002-03-29 2003-10-10 Oriental Engineering Co Ltd 焼入れ方法及び焼入れ装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1897960A4
YOKOTA ET AL., HEAT TREATMENF, vol. 43, no. 2, pages 93 - 98

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194262A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 熱処理油組成物
US9637804B2 (en) 2012-03-16 2017-05-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Heat treating oil composition
WO2019189136A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 出光興産株式会社 熱処理油組成物
WO2019189135A1 (ja) * 2018-03-28 2019-10-03 出光興産株式会社 熱処理油組成物
JPWO2019189135A1 (ja) * 2018-03-28 2021-04-08 出光興産株式会社 熱処理油組成物
JP7229231B2 (ja) 2018-03-28 2023-02-27 出光興産株式会社 熱処理油組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR101259208B1 (ko) 2013-04-29
US20090056834A1 (en) 2009-03-05
MY139507A (en) 2009-10-30
PL1897960T3 (pl) 2015-09-30
US7993473B2 (en) 2011-08-09
JP4691405B2 (ja) 2011-06-01
EP1897960A4 (en) 2013-08-14
EP1897960B1 (en) 2015-04-22
KR20080023316A (ko) 2008-03-13
CN101213313B (zh) 2010-04-21
CN101213313A (zh) 2008-07-02
TW200720423A (en) 2007-06-01
TWI411676B (zh) 2013-10-11
EP1897960A1 (en) 2008-03-12
CA2605244A1 (en) 2007-01-04
JP2007009238A (ja) 2007-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007000976A1 (ja) 熱処理油組成物
JP4278809B2 (ja) 歯車用熱処理油組成物及びそれを用いて処理した歯車
WO2013137376A1 (ja) 熱処理油組成物
JP4659264B2 (ja) 熱処理油組成物
JP2013213243A (ja) 熱処理方法
TWI681051B (zh) 熱處理油組成物
JP4429725B2 (ja) 急冷油組成物
TWI805724B (zh) 熱處理油組成物
JP4101321B2 (ja) 熱処理油
JP2009149922A (ja) ブレーキディスク用鋼材およびブレーキディスク
TW201945528A (zh) 熱處理油組成物
JP2005513200A (ja) 急冷油組成物
CN112646959A (zh) 快速光亮淬火油组合物及其用途
JP2005082820A (ja) 疲労強度改善鋼とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680023663.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006767338

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2605244

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077030533

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11912436

Country of ref document: US