JPH0420599A - マンドレルミル用潤滑剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間金属加工用潤滑剤に関するものであシ、
特にマンドレルミルにおけるシームレス鋼管の製造にお
いて、新バー又は使用途中で再研磨され熱処理スケール
の除かれたバーを使用して製管する場合等、従来困難と
されていた初期の製管作業に満足し得る潤滑性能を発揮
するものである。

〔従来の技術〕

マンドレルミルにて使用されるバーの材質、熱処理、表
面処理、面粗度等については種々の特許が出願されてい
るが、国内のマンドレルミルにっいては例えば、ＳＣｒ
材に焼入れ、焼戻しを施こしたものが多く使用されてい
る。ここで問題となるのが最終王権でマンドレルミル表
面の熱処理スケールが取り除かねた状態で使用される場
合、あるいは使用途中で暁付き、肌荒れ、寸法不良等を
生じた時に再研磨を施こされた状態で使用される場合等
、いわゆる機械加工された状態のままで使用される場合
で、著しく焼付きを生じやすい。

マンドレルバ−表面を新バーのような金属肌のまま圧延
する場合、従来はバー加工後、黒鉛的１０〜４０ｗｔ％
、合成樹脂約５〜３０ｗｔ％、分散剤約１〜５ｗｔ％、
水約２５〜８５ｗｔ％からなる黒鉛系潤滑剤を用いて、
バー表面に約５０〜１００？／ｍ”；ｉ！度の付着量と
なるよう塗布し、十分乾燥後（１昼夜以上）使用してい
る。従って、潤滑剤の付着量を増すことで、圧延後半の
潤滑剤切れによるバー焼付きを防いでいるのが現状であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

これまでのタイプの潤滑剤を塗布した改削バーを使用す
ると、 （１）圧延後半ＶＣｉ８滑切れを起こしやすく、潤作切
れを起こした場合には、鉄素地が露出する為、焼付きを
生じる事、 （ｔｉ）　　ｆｉＪ時ＫＩＪストレインカ（マンドレル
パース圧延方向のテンシ１ン）が高くなり、シェルから
のバーストリッピングが悪くなる事、その際バーのビビ
リ振動が大となり、設備負荷大となり設備損傷の恐れが
ある事等 が問題点として上げられる。

これらの原因は先にも述べたように潤滑切れを起こすと
鉄素地が出る為、一般に言われている国化鉄膜層による
潤滑効果が期待出来なくなる事、又素地が出てくる為、
焼付きやすくなってくる事が考えられる。

従って、何本か圧延を繰り返すと素材から受ける熱と醗
素にて徐々にスケール層が形成され、哄付きにくくなっ
【くるので、このような状態ではかかる難点は一般に減
少するが、潰足し得る正常運転に入るまで時間がかかる
難点を有する。

本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、マ
ンドレルミル表面の熱処理スケールが取り除かれた状態
や再研磨を施こされた状態で使用される場合において、
潤滑切れによる焼付き等を生せず、製管作業に満足しえ
る潤滑性能を発揮する熱間金属加工用潤滑剤を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かがる観点において鋭意検討の結果、黒
鉛ｋＩ￥ｆ定の化合物を配合することＫより作業環境で
の汚染がなく、しかも新バーや再研磨バーにただ塗布す
るだけで、黒鉛系潤滑剤の潤滑効果を期待するだけでな
く、鉄素地の露出した表面に緻密で強固な酸化鉄皮膜を
形成させることができることを見出し本発明を完成した
ものである。

すなわち、本発明は黒鉛および合成系重合体からなる熱
間金属加工用潤滑剤において、さらに有機カルボン酸を
含有することを特徴とする熱間金属加工用潤滑剤に存す
る。

本発明におい【使用される黒鉛は、粉末であれば天然品
、合成品とも使用でき、粒径は約１ｏｏμ以下で少なく
とも約８０％以上の純度を持つものが好ましく、特に好
ましくは粒径的１μ〜５０μ、純度約９０％以上のもの
が好適に使用される。本発明に使用される合成系重合体
としては、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル等のビニ
ルエステル類の重合体及び共重合体、アクリル酸又はそ
のエステル類の重合体及び共重合体、スチレンやエチレ
ンの重合体又は共重合体、不飽和ジカルボン酸の重合体
又は共重合体等が使用出来る。

本発明において使用される有機カルボン酸としては、本
発明の潤滑剤を水中に分散させた場合に酸性領域、好ま
しくはｐＨ４以下を保持することができる次のような化
合物を用いることができる。

このような有機カルボン酸を一定量含有させることによ
り、水中に分散させた場合酸性とすることができ、鉄表
面に容易に酸化皮膜を形成することができる。

さらに本発明の潤滑剤には通常の水溶性分散剤、例えば
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリサッカラ
イド、グアーガム等の天然又は合成系多糖類、ポリビニ
ルアルコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、
スルホネート等の合成系分散剤や普通一般に防腐剤、防
錆剤、消泡剤と呼ばれて〜・るものを添加して使用する
ことも可能である。

黒鉛、合成系重合体、有機カルボン酸の三成分それぞれ
の好ましい配合割合は、黒鉛は約２０　ｗｔ係以上、合
成系重合体は約１５ｗｔ％以上、有機カルボン酸は約５
ｗｔ％以上であり、％に好ましい配合割合としては黒鉛
的３０〜５５　ｗｔ　％、合成系重合体約１５〜６５ｗ
ｔ４、有機カルボン酸約１０〜３０ｗｔ％の範囲である
。

ここで黒鉛の配合量が少なすぎると本来の潤滑性に問題
が生じ、合成系重合体の配合量が少なすぎると造膜性に
離が生じ、均一な潤滑性が得られず、有機カルボン酸の
配合量が少なすぎると有効な酸化鉄皮膜が得られない。

また、水中に分散させる本発明潤滑剤の配合量は約１０
〜９０ｗｔ％、好ましくは約３５〜８５ｗｔ係であり、
多過ぎると粘度が高くなり取扱いに難点を有するように
なり、少なすぎるとバーへの付着性が悪くなり潤滑性が
劣る。

〔発明の効果〕

本発明による熱間金属加工用潤滑剤の効果をまとめると
次の通りである。

１）マンドレルミル表面の熱処理スケールを敗り除いた
状態や再研磨を施こした状態において、本発明の潤滑剤
を使用することにより潤滑効果が期待できる酸化鉄膜が
形成する。

２）圧延初期において潤滑性を保持し、情付きを防止す
ることによりシェルからのバーストリッピングを良好に
し、設備負荷を抑えることができる。

３）焼付防止によ抄、造管性、製品品質を良好にして焼
付きバー交換等のための圧延ロス時間を減少させ、生産
性向上を図ることができる。

次に本発明の実施例及び比較例を第１表、第２表に示す
が本発明はこれらによって限定されるものではない。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて本発明の内容をよ炒具体的に説
明する。

具体的な成分の実施例、比較例を表−１、表−２に示す
が、使用方法としては、鉄素地の霧出した表層にブラシ
、ハケを用いて約５０〜１００？／　ｍ　”　ｓ度塗布
し、約−昼夜そのままＫしておくと、実施例で示した潤
滑剤では約２Ｊ〜４声の酸化被膜層が形成される。通常
の圧延にて形成されるミルスケール層約２０μからすれ
ば薄いが、最初の数本での耐焼付き性に優れた効果を呈
する。

リストレイン力で比較しても、本発明の潤滑剤を塗布し
たものは、１木目からほとんど慣れバーに近いリストレ
イン力であるのに対し、これまでの潤滑剤だとリストレ
イン力が約２０％〜３０％高い事が分かる。

すなわち、比較例で示した潤滑剤では、塗布量を増して
も有効な酸化被膜層が形成されないので良好な潤滑性が
得られないものである。表−３にリストレイン力、造管
性及び製品品質についての結果を示す。被加工材は、５
ＴＨ（ハイカーボンスチール）を用い内径２３２冒、肉
厚５．５■、長さ２６ｍとなるようにバー径が２３１−
のマンドレルミルを用いた。

リストレイン力は、駆動モータの電流値から換算したト
ルク値であるが、リストレイン力線図の一例を第１図に
示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はマンドレルミルでの造管作業中のリストレイン
力線図の一例であ妙、縦軸はリストレイン力、そして横
軸は時間である。図において、（１）は最大リストレイ
ン力、（２）は被加工材にマンドレルを貫通させる工程
そして（３）は被加工材からマンドレルをストリッピン
グさせる工程である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 黒鉛および合成系重合体からなる熱間金属加工用潤滑剤
   において、さらに有機カルボン酸を含有することを特徴
   とする熱間金属加工用潤滑剤。