JP6287713B2 - 熱間製管用の潤滑組成物 - Google Patents
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F1=[マイカ]/([マイカ]+[黒鉛]) (1)
F2=[硼酸]/([マイカ]+[黒鉛]+[硼酸]) (2)
ここで、式(1)及び式(2)中の[マイカ]には、潤滑組成物中のマイカの含有量(質量%)が代入される。[黒鉛]には、潤滑組成物中の黒鉛の含有量(質量%)が代入される。[硼酸]には、潤滑組成物中の硼酸の含有量(質量%)が代入される。
本実施形態の潤滑組成物は、熱間製管に利用され、特に、マンドレルバーを備えたマンドレルミルを用いた延伸圧延に利用される。潤滑組成物は、延伸圧延前のマンドレルバーの表面に塗布される。潤滑組成物は、マイカと、黒鉛と、硼酸と、水とを含有する。
延伸圧延開始時、中空素管の温度は1100〜1250℃程度の高温である。このような高温の中空素管にマンドレルバーが挿入され、延伸圧延が開始される。そのため、このような高温域での延伸圧延中において、優れた潤滑性が求められる。
上述のとおり、延伸圧延における中空素管温度は高温(1100〜1250℃程度)であるため、マンドレルバーには高温域での潤滑性が求められる。一方、延伸圧延後のバーストリッピング開始時の中空素管温度は低く、500〜650℃程度である。バーストリッピング時にもマンドレルバーには潤滑性が求められる。つまり、潤滑組成物は、1100〜1250℃程度といった高温域での潤滑性と、500〜650℃程度の低温域での潤滑性とが求められる。
本明細書において、硼酸は、硼酸及び/又は硼酸化合物を意味する。硼酸は、延伸圧延時において、マイカと反応して潤滑被膜を形成し、延伸圧延時の潤滑性を高める。硼酸化合物はたとえば、アルカリ金属硼酸塩、酸化硼素、硼素を含有する無機系化合物である。アルカリ金属硼酸塩はたとえば、硼酸カリウム、硼酸ナトリウム、硼酸リチウム等である。硼素を含有する無機系化合物はたとえば、硼酸アミン類である。潤滑組成物は、2種以上の硼酸を含有してもよい。
水は、マイカ、黒鉛、及び硼酸塩と混合され、スラリーを形成する。潤滑組成物が水を含有することにより、潤滑組成物はスラリーになる。そのため、延伸圧延前のマンドレルバーの表面に潤滑組成物を均一に塗布しやすい。
本実施形態の潤滑組成物はさらに、式(1)で定義されるF1が30〜80質量%であり、式(2)で定義されるF2が40〜60質量%である。
F1=[マイカ]/([マイカ]+[黒鉛]) (1)
F2=[硼酸]/([マイカ]+[黒鉛]+[硼酸]) (2)
[マイカ]には、潤滑組成物中のマイカの含有量(質量%)が代入される。[黒鉛]には、潤滑組成物中の黒鉛の含有量(質量%)が代入される。[硼酸]には、潤滑組成物中の硼酸含有量(質量%)が代入される。つまり、潤滑組成物に含有される「硼酸」が、狭義の硼酸である場合(つまり、原料として硼酸そのものが使用された場合)、硼酸の含有量が代入される。潤滑組成物の原料として「硼酸化合物」が使用された場合、F2中の[硼酸]には、硼酸化合物の含有量が代入される。
[F1の下限について]
図1は、F1と、延伸圧延時の摩擦係数μ1との関係を示す。図1は次に示す模擬延伸圧延試験により得られた。
摩擦係数μ1=工具材14に掛かる摩擦力F/ロール11を鋼板12に押し付ける荷重P1
図3は、F1とバーストリッピング開始時における摩擦係数μ2との関係を示す図である。図3は次に示す模擬バーストリッピング試験により得られた。
摩擦係数μ2=(T/d)/P
ここで、dはトルクアーム長さである。上記方法で求めた摩擦係数μ2は、バーストリッピング開始時の摩擦係数に相当する。上記試験で得られた摩擦係数μ2に基づいて、図3を作成した。
図5は、F2とバーストリッピング開始時における摩擦係数μ2との関係を示す図である。図5は次の試験方法により得られた。
本実施形態の潤滑組成物は、マイカと、黒鉛と、硼酸と、水とともに、他の化合物を含有してもよい。潤滑組成物はたとえば、周知の分散剤を含有してもよい。潤滑組成物はまた、粘着剤を含有してもよい。粘着剤を含有すれば、マンドレルバーの表面との粘着力が高まる。粘着剤はたとえば、有機バインダであり、たとえば、アルカリ系樹脂である。
上述の潤滑組成物の使用方法の一例を説明する。初めに、潤滑組成物を準備する。潤滑組成物をマンドレルバーの表面に塗布する。塗布方法は特に限定されない。たとえば、スプレーにより潤滑組成物を塗布する。塗布後、潤滑組成物を乾燥する。乾燥後のマンドレルバーを、延伸圧延に利用する。
表1に試験結果を示す。表1を参照して、試験番号1〜7の潤滑組成物の成分は適切であり、F1及びF2ともに適切であった。その結果、試験番号1〜7の摩擦係数μ2はいずれも0.5以下であり、バーストリッピング時における優れた潤滑性を示した。さらに、試験番号1〜7の2パス目の摩擦係数μ1はいずれも0.11以下であり、延伸圧延時における優れた潤滑性を示した。
Claims (1)
- 熱間製管用の潤滑組成物であって、
マイカと、
黒鉛と、
硼酸と、
水とを含有し、
式(1)で定義されるF1が30〜80質量%であり、式(2)で定義されるF2が40〜56質量%である、潤滑組成物。
F1=[マイカ]/([マイカ]+[黒鉛]) (1)
F2=[硼酸]/([マイカ]+[黒鉛]+[硼酸]) (2)
ここで、式(1)及び/又は式(2)中の[マイカ]には、前記潤滑組成物中の前記マイカの質量%での含有量が代入される。[黒鉛]には、前記潤滑組成物中の前記黒鉛の質量%での含有量が代入される。[硼酸]には、前記潤滑組成物中の前記硼酸の質量%での含有量が代入される。
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| JP2014183306A JP6287713B2 (ja) | 2014-09-09 | 2014-09-09 | 熱間製管用の潤滑組成物 |
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