JPH049835B2 - - Google Patents
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- JPH049835B2 JPH049835B2 JP61140106A JP14010686A JPH049835B2 JP H049835 B2 JPH049835 B2 JP H049835B2 JP 61140106 A JP61140106 A JP 61140106A JP 14010686 A JP14010686 A JP 14010686A JP H049835 B2 JPH049835 B2 JP H049835B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム合金の冷間塑性加工に
好適な潤滑油及び塑性加工方法に関する。 〔従来の技術〕 アルミニウムあるいはアルミニウム合金は、軽
量で外観品質等が良いことから家電品、日用品、
自動車、通信機器、光学装置などの各種構造部品
として広く用いられている。これら部品の多くは
生産性の高い塑性加工法によつて製造されてい
る。特に経済性、寸法精度などの点でメリツトの
大きい冷間加工が主流になりつつある。これら加
工品の多くは絞り、しごき、引抜き、押出し、据
込み等の加工方法によつて生産される。 従来、アルミニウムあるいはアルミニウム合金
等の加工用潤滑油としては鉱油、合成油等のベー
ス油に例えば幸書発行「石油製品添加剤」などに
記載されているように脂肪酸、高級アルコールな
どの油性向上剤、トリクレジルホスフアイト、ト
リラウリルホスフアイト、塩素化油脂等の極圧剤
あるいは黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤
を配合した潤滑油、又は上記に水を配合した水性
潤滑油が用いられている。これらの潤滑油は塑性
変形量が少ない（加工率約20％以下）圧延、絞り
加工用として一応の評価を得ている。塑性変形量
が上記より大きく（加工率30％程度）、加工面で
高圧、高温となり、さらに新生面出現が大きなし
ごき、引抜き加工用の潤滑油として特開昭54−
36303号が挙げられる。この潤滑油は、ポリオキ
シアルキレンアルキルエーテルのジ燐酸エステル
に、飽和もしくは不飽和脂肪酸、高級アルコー
ル、更に金属石けんを鉱油に配合したものであ
る。 加工率がさらに高い部品の加工用潤滑法として
よく知られているのは、加工品表面にケイフツ化
水素などの化成被膜を施した上に、金属石けんま
たは固体潤滑剤などの被膜を形成し、冷間加工す
る方法が知られているが、化成皮膜を形成しなけ
ればならないと云う問題があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の潤滑油は、35％以上の加工率になると製
品表面に線状痕や剥離、割れ等が発生するととも
に寸法精度が劣るといつた問題があつた。一方、
素材表面に化成被膜処理、金属石けん被膜処理に
よるものは、耐焼付き性は優れているが、製品表
面に灰色の処理被膜が残り、アルミニウム特有の
光沢が得られない。さらに、処理工程が多く、か
つ処理液の管理、取扱い、廃液処理等に多大の費
用と労力を要する。 本発明の第１の目的は、アルミニウム合金の冷
間塑性加工において、加工率の高い加工用潤滑油
を提供することである。 第２の目的は、特に時効硬化型（析出硬化型）
のアルミニウム合金の冷間塑性加工に有効な加工
用潤滑油を提供することである。 第３の目的は、上記の潤滑油を用いた潤滑方法
を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のアルミニウム冷間加工用潤滑油は、下
記の〔Ａ〕〔Ｂ〕または〔Ａ〕〔Ｂ〕〔Ｃ〕の組成
の混合物である。 〔A〕(a) 下記の一般式ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル燐酸ジエステルまたは (b) 下記の一般式ポリオキシアルキレンアルキ
ルフエニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒで示される付加モル数
はｍ＋ｎ、ｑ＋ｒが２〜15、より好ましくは
４〜10） (c) 下記一般式のホスホン酸エステル （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） の３重量％以上 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和、または不飽
和の脂肪酸残基） で示される、平均粒径1μｍ以上、融点100℃以
上のＮ，N′−エチレンビス酸アミドの２〜15
重量％ 〔C〕 粘度５mm2／ｓ以上（at40℃）の潤滑油。 上記〔Ａ〕において、式(1)で示されるものとし
ては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル燐酸ジエステル、ポリオキシエチレンドデシル
エーテル燐酸ジエステル、ポリオキシエチレンパ
ルミチルエーテル燐酸ジエステル、ポリオキシエ
チレンステアリルエーテル燐酸ジエステル、ポリ
オキシエチレンオレイルエーテル燐酸ジエステル
等がある。 また、式(2)で示されるものとしては、例えばポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル燐酸ジ
エステル、ポリオキシエチレンオクチルフエニル
エーテル燐酸ジエステル等がある。 なお、式(1)、(2)で示される燐酸ジエステルは、
モノまたはトリエステルを含んでも、主たる成分
がジエステルであれば差しつかえない。 式(3)で示されるものとしては、２−エチルヘキ
シルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシルエステ
ル、ジ−２−エチルヘキシル−２−エチルヘキシ
ルホスホネート、ジブチブチルホスホネート等が
ある。 上式〔Ａ〕の配合量が３重量％よりも少ない
と、潤滑皮膜が充分形成できない。なお、20重量
％程度で塑性加工に及ぼす硬化が飽和するので、
それ以上の添加は実用上無駄となろう。 上記〔Ｂ〕において、式(4)で示されるものとし
ては、Ｒがラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オキステアリン酸、ベヘン
酸、オレイン酸、リシノール酸、オクタデカジエ
ン酸等のＮ，N′−エチレンビス酸アミドが挙げ
られる。 これらは、２〜15重量％添加するものが好まし
い。なお、上記のＮ，N′−エチレンビス酸アミ
ドの平均粒径は1μｍ以上でないと充分な潤滑効
果が得られない。 例えば、加工率約40％、加工個数30個／分でビ
デオテープレコーダに用いるテープシリンダーを
塑性加工すると、金型温度は50〜60℃となるが、
このときの金型寿命を５万個とすると粉末粒径は
2μｍ以上であることが必要である。 上記から、加工率35％以上の塑性加工を行なう
には、上記粉末の粒径は1μｍ以上であることが
必要と推定される。 また、上記粉末の融点が100℃未満のものでは、
上記と同様に充分は潤滑効果が期待できない。 〔Ｃ〕の潤滑油としては、鉱油はもとよりポリ
−α−オレフイン油、エステル油、ポリブデン
油、ポリフエニルエーテル油等の合成油を用いる
ことができる。但し、こうした潤滑油としては、
その粘度が５mm2／ｓ以上、好ましくは10mm2／ｓ以
上が好ましい。 本発明においては、前記〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分のみ
でもよいが、潤滑油は併用することによつて、加
工後のアルミニウム表面に付着している前記
〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分の除去がし易くなり、加工品へ
のメツキや着色が容易に行なうことができると云
う効果がある。また、前記〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分と合
せて100重量％になる範囲で併用した場合におい
ては、塑性加工の潤滑効果が低減しないので、経
済的な点でも有利である。更にまた、常温で液状
とし得るので、作業性の上からも優れている。 次に、本発明の潤滑油の製法について述べる。 前記の〔Ａ〕成分に〔Ｂ〕成分をブレンドする
だけで容易に本発明の塑性加工用潤滑油を得るこ
とができる。もち論〔Ｃ〕を併用する場合も単に
ブレンドするだけでよい。 但しブレンドした潤滑油中に、〔Ｂ〕成分粉末
が分散されるだけであるが、該粉末の沈降が冷間
加工の工程で問題となるときは、分散剤を用いて
もよい。この分散剤の一例としてはアルキルアセ
テートアルミニウムジイソプロピレートのキレー
ト化合物がよい。その際の添加量は〔Ｂ〕成分
100重量部に対し５〜15重量部がよい。 本発明の潤滑油を用いて塑性加工を行なう方法
は、加工対象となるアルミニウム合金素材の表面
または摩擦面に、前記潤滑油をスプレー、はけ塗
り、浸漬などの方法で塗布する。また、金型面の
摩擦面にも同様に塗布すると、より一層有効であ
る。 次いで、上記を冷間で塑性加工することによ
り、加工率35％以上の複雑形状の部品でも、加工
面の仕上り状態の優れたものを得ることができ
る。 〔作用〕 本発明の潤滑油がアルミニウム合金に対し優れ
た塑性加工性を示す理由は次のように考えられ
る。 ポリオキシアルキレンアルキルエーエルの燐酸
ジエステルなどの〔Ａ〕成分が、塑性加工時の摩
擦や塑性変形によつて発生する熱によりアルミニ
ウム素材の表面と反応して薄膜を形成し、その上
に、Ｎ，N′−エチレンビス酸アミドの粉末から
成〔Ｂ〕成分が、加工部表面に引込まれて強靭な
潤滑皮膜が形成され、〔Ａ〕と〔Ｂ〕との相乗効
果によつて、焼付きを防止するものと考える。 とくに、本発明の潤滑油は、時効硬化型（析出
硬化型とも云われる）のCu、Mn、Fe、Ni、Si
またはCrを含むアルミニウム材の塑性加工用と
して優れた潤滑効果が得られる。こうした時効硬
化形のアルミニウム材に優れている理由は明らか
ではないが、こうした含有元素との相乗効果によ
るものと推定される。 また、Siを10％以上含むような温間鍛造用アル
ミニウム合金においては、加工歪を除くため塑性
加工後にアニーリングが必要である。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 実施例 １〜20 40℃における粘度が10mm2／ｓ（cSt）の鉱油に前
記〔Ａ〕及び〔Ｂ〕成分を第１表に示す割合に配
合した。また、比較例として用いた潤滑油の組成
を第２表に示した。これらの潤滑油をアルミニウ
ム合金素材（JIS H4040、A2218（０）材及び
A4032（０）材）に室温で浸漬塗布した後、下記
の加工条件により加工後の表面状態、加工面の表
面あらさ及び加工性能を調べた。その結果を第３
表に示した。加工条件及び加工性能は第２図に示
す測定金型により測定した。 １ 加工条件 (1) 素材２の寸法：直径20mm、長さ30mm、表面
平均粗さ1.5μｍ (2) 金型３及びポンチ１の材質：JIS G4404、
合金工具鋼SKD11 銀型コンテナ６径：直径20.1mm ポンチ１径：直径18.4mm 加工率：84％ ポンチ１の降下速度：９mm／sec ２ 表面状態 加工後の表面仕上り状態を目視で観察して、
光沢度を３段階に評価した。 ３ 表面粗さ 真円度測定装置（TAYLOR−HOBSON社
製Talyrond100型）によけポンチ１でせん孔さ
れた素材２の内壁面の表面粗さを測定した。 ４ 加工性能評価法 金型３にバンドヒーター４を取り付け、金型
を５〜20℃の幅で段階的に温度を挙げて加熱
し、各温度で潤滑油を塗布したアルミニウム素
材を10本ずつ塑性加工し、加工面が焼付かない
で塑性化合できる金型の最高加熱温度を測定し
た。この温度が高い程、素材表面に形成される
潤滑被膜の耐熱性、潤滑性が優れていると判断
した。 第３表の結果から明らかなように、本発明の
潤滑油は表面状態、表面粗さ、加工性能が極め
て良好である。
好適な潤滑油及び塑性加工方法に関する。 〔従来の技術〕 アルミニウムあるいはアルミニウム合金は、軽
量で外観品質等が良いことから家電品、日用品、
自動車、通信機器、光学装置などの各種構造部品
として広く用いられている。これら部品の多くは
生産性の高い塑性加工法によつて製造されてい
る。特に経済性、寸法精度などの点でメリツトの
大きい冷間加工が主流になりつつある。これら加
工品の多くは絞り、しごき、引抜き、押出し、据
込み等の加工方法によつて生産される。 従来、アルミニウムあるいはアルミニウム合金
等の加工用潤滑油としては鉱油、合成油等のベー
ス油に例えば幸書発行「石油製品添加剤」などに
記載されているように脂肪酸、高級アルコールな
どの油性向上剤、トリクレジルホスフアイト、ト
リラウリルホスフアイト、塩素化油脂等の極圧剤
あるいは黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤
を配合した潤滑油、又は上記に水を配合した水性
潤滑油が用いられている。これらの潤滑油は塑性
変形量が少ない（加工率約20％以下）圧延、絞り
加工用として一応の評価を得ている。塑性変形量
が上記より大きく（加工率30％程度）、加工面で
高圧、高温となり、さらに新生面出現が大きなし
ごき、引抜き加工用の潤滑油として特開昭54−
36303号が挙げられる。この潤滑油は、ポリオキ
シアルキレンアルキルエーテルのジ燐酸エステル
に、飽和もしくは不飽和脂肪酸、高級アルコー
ル、更に金属石けんを鉱油に配合したものであ
る。 加工率がさらに高い部品の加工用潤滑法として
よく知られているのは、加工品表面にケイフツ化
水素などの化成被膜を施した上に、金属石けんま
たは固体潤滑剤などの被膜を形成し、冷間加工す
る方法が知られているが、化成皮膜を形成しなけ
ればならないと云う問題があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の潤滑油は、35％以上の加工率になると製
品表面に線状痕や剥離、割れ等が発生するととも
に寸法精度が劣るといつた問題があつた。一方、
素材表面に化成被膜処理、金属石けん被膜処理に
よるものは、耐焼付き性は優れているが、製品表
面に灰色の処理被膜が残り、アルミニウム特有の
光沢が得られない。さらに、処理工程が多く、か
つ処理液の管理、取扱い、廃液処理等に多大の費
用と労力を要する。 本発明の第１の目的は、アルミニウム合金の冷
間塑性加工において、加工率の高い加工用潤滑油
を提供することである。 第２の目的は、特に時効硬化型（析出硬化型）
のアルミニウム合金の冷間塑性加工に有効な加工
用潤滑油を提供することである。 第３の目的は、上記の潤滑油を用いた潤滑方法
を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のアルミニウム冷間加工用潤滑油は、下
記の〔Ａ〕〔Ｂ〕または〔Ａ〕〔Ｂ〕〔Ｃ〕の組成
の混合物である。 〔A〕(a) 下記の一般式ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル燐酸ジエステルまたは (b) 下記の一般式ポリオキシアルキレンアルキ
ルフエニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒで示される付加モル数
はｍ＋ｎ、ｑ＋ｒが２〜15、より好ましくは
４〜10） (c) 下記一般式のホスホン酸エステル （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） の３重量％以上 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和、または不飽
和の脂肪酸残基） で示される、平均粒径1μｍ以上、融点100℃以
上のＮ，N′−エチレンビス酸アミドの２〜15
重量％ 〔C〕 粘度５mm2／ｓ以上（at40℃）の潤滑油。 上記〔Ａ〕において、式(1)で示されるものとし
ては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル燐酸ジエステル、ポリオキシエチレンドデシル
エーテル燐酸ジエステル、ポリオキシエチレンパ
ルミチルエーテル燐酸ジエステル、ポリオキシエ
チレンステアリルエーテル燐酸ジエステル、ポリ
オキシエチレンオレイルエーテル燐酸ジエステル
等がある。 また、式(2)で示されるものとしては、例えばポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル燐酸ジ
エステル、ポリオキシエチレンオクチルフエニル
エーテル燐酸ジエステル等がある。 なお、式(1)、(2)で示される燐酸ジエステルは、
モノまたはトリエステルを含んでも、主たる成分
がジエステルであれば差しつかえない。 式(3)で示されるものとしては、２−エチルヘキ
シルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシルエステ
ル、ジ−２−エチルヘキシル−２−エチルヘキシ
ルホスホネート、ジブチブチルホスホネート等が
ある。 上式〔Ａ〕の配合量が３重量％よりも少ない
と、潤滑皮膜が充分形成できない。なお、20重量
％程度で塑性加工に及ぼす硬化が飽和するので、
それ以上の添加は実用上無駄となろう。 上記〔Ｂ〕において、式(4)で示されるものとし
ては、Ｒがラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチ
ン酸、ステアリン酸、オキステアリン酸、ベヘン
酸、オレイン酸、リシノール酸、オクタデカジエ
ン酸等のＮ，N′−エチレンビス酸アミドが挙げ
られる。 これらは、２〜15重量％添加するものが好まし
い。なお、上記のＮ，N′−エチレンビス酸アミ
ドの平均粒径は1μｍ以上でないと充分な潤滑効
果が得られない。 例えば、加工率約40％、加工個数30個／分でビ
デオテープレコーダに用いるテープシリンダーを
塑性加工すると、金型温度は50〜60℃となるが、
このときの金型寿命を５万個とすると粉末粒径は
2μｍ以上であることが必要である。 上記から、加工率35％以上の塑性加工を行なう
には、上記粉末の粒径は1μｍ以上であることが
必要と推定される。 また、上記粉末の融点が100℃未満のものでは、
上記と同様に充分は潤滑効果が期待できない。 〔Ｃ〕の潤滑油としては、鉱油はもとよりポリ
−α−オレフイン油、エステル油、ポリブデン
油、ポリフエニルエーテル油等の合成油を用いる
ことができる。但し、こうした潤滑油としては、
その粘度が５mm2／ｓ以上、好ましくは10mm2／ｓ以
上が好ましい。 本発明においては、前記〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分のみ
でもよいが、潤滑油は併用することによつて、加
工後のアルミニウム表面に付着している前記
〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分の除去がし易くなり、加工品へ
のメツキや着色が容易に行なうことができると云
う効果がある。また、前記〔Ａ〕、〔Ｂ〕成分と合
せて100重量％になる範囲で併用した場合におい
ては、塑性加工の潤滑効果が低減しないので、経
済的な点でも有利である。更にまた、常温で液状
とし得るので、作業性の上からも優れている。 次に、本発明の潤滑油の製法について述べる。 前記の〔Ａ〕成分に〔Ｂ〕成分をブレンドする
だけで容易に本発明の塑性加工用潤滑油を得るこ
とができる。もち論〔Ｃ〕を併用する場合も単に
ブレンドするだけでよい。 但しブレンドした潤滑油中に、〔Ｂ〕成分粉末
が分散されるだけであるが、該粉末の沈降が冷間
加工の工程で問題となるときは、分散剤を用いて
もよい。この分散剤の一例としてはアルキルアセ
テートアルミニウムジイソプロピレートのキレー
ト化合物がよい。その際の添加量は〔Ｂ〕成分
100重量部に対し５〜15重量部がよい。 本発明の潤滑油を用いて塑性加工を行なう方法
は、加工対象となるアルミニウム合金素材の表面
または摩擦面に、前記潤滑油をスプレー、はけ塗
り、浸漬などの方法で塗布する。また、金型面の
摩擦面にも同様に塗布すると、より一層有効であ
る。 次いで、上記を冷間で塑性加工することによ
り、加工率35％以上の複雑形状の部品でも、加工
面の仕上り状態の優れたものを得ることができ
る。 〔作用〕 本発明の潤滑油がアルミニウム合金に対し優れ
た塑性加工性を示す理由は次のように考えられ
る。 ポリオキシアルキレンアルキルエーエルの燐酸
ジエステルなどの〔Ａ〕成分が、塑性加工時の摩
擦や塑性変形によつて発生する熱によりアルミニ
ウム素材の表面と反応して薄膜を形成し、その上
に、Ｎ，N′−エチレンビス酸アミドの粉末から
成〔Ｂ〕成分が、加工部表面に引込まれて強靭な
潤滑皮膜が形成され、〔Ａ〕と〔Ｂ〕との相乗効
果によつて、焼付きを防止するものと考える。 とくに、本発明の潤滑油は、時効硬化型（析出
硬化型とも云われる）のCu、Mn、Fe、Ni、Si
またはCrを含むアルミニウム材の塑性加工用と
して優れた潤滑効果が得られる。こうした時効硬
化形のアルミニウム材に優れている理由は明らか
ではないが、こうした含有元素との相乗効果によ
るものと推定される。 また、Siを10％以上含むような温間鍛造用アル
ミニウム合金においては、加工歪を除くため塑性
加工後にアニーリングが必要である。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 実施例 １〜20 40℃における粘度が10mm2／ｓ（cSt）の鉱油に前
記〔Ａ〕及び〔Ｂ〕成分を第１表に示す割合に配
合した。また、比較例として用いた潤滑油の組成
を第２表に示した。これらの潤滑油をアルミニウ
ム合金素材（JIS H4040、A2218（０）材及び
A4032（０）材）に室温で浸漬塗布した後、下記
の加工条件により加工後の表面状態、加工面の表
面あらさ及び加工性能を調べた。その結果を第３
表に示した。加工条件及び加工性能は第２図に示
す測定金型により測定した。 １ 加工条件 (1) 素材２の寸法：直径20mm、長さ30mm、表面
平均粗さ1.5μｍ (2) 金型３及びポンチ１の材質：JIS G4404、
合金工具鋼SKD11 銀型コンテナ６径：直径20.1mm ポンチ１径：直径18.4mm 加工率：84％ ポンチ１の降下速度：９mm／sec ２ 表面状態 加工後の表面仕上り状態を目視で観察して、
光沢度を３段階に評価した。 ３ 表面粗さ 真円度測定装置（TAYLOR−HOBSON社
製Talyrond100型）によけポンチ１でせん孔さ
れた素材２の内壁面の表面粗さを測定した。 ４ 加工性能評価法 金型３にバンドヒーター４を取り付け、金型
を５〜20℃の幅で段階的に温度を挙げて加熱
し、各温度で潤滑油を塗布したアルミニウム素
材を10本ずつ塑性加工し、加工面が焼付かない
で塑性化合できる金型の最高加熱温度を測定し
た。この温度が高い程、素材表面に形成される
潤滑被膜の耐熱性、潤滑性が優れていると判断
した。 第３表の結果から明らかなように、本発明の
潤滑油は表面状態、表面粗さ、加工性能が極め
て良好である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
実施例 21〜29
実施例１と同様に、〔Ａ〕成分ポリオキシエチ
レンオレイルエーテル燐酸エステル（エチレンオ
キサイド付加モル数：４）10重量％、〔Ｂ〕成分
74〜105μｍのＮ，N′−エチレンビスステアリン
酸アミド７重量％を第４表に示したベース油に配
合した。これをA4032（０）材に塗布して、実施
例１と同じ加工条件で加工し、加工後の表面状
態、表面あらさ及び加工性能を調べた。結果を第
４表に示した。表から明らかなように表面状態及
び表面あらさは極めて良好である。また、加工性
能も優れている。
レンオレイルエーテル燐酸エステル（エチレンオ
キサイド付加モル数：４）10重量％、〔Ｂ〕成分
74〜105μｍのＮ，N′−エチレンビスステアリン
酸アミド７重量％を第４表に示したベース油に配
合した。これをA4032（０）材に塗布して、実施
例１と同じ加工条件で加工し、加工後の表面状
態、表面あらさ及び加工性能を調べた。結果を第
４表に示した。表から明らかなように表面状態及
び表面あらさは極めて良好である。また、加工性
能も優れている。
【表】
＊ 第３表と同一記号
実施例 30〜42 第５表に示す組成の潤滑油をもつて実施例１と
同様にして素材としてA2218（０）の表面に浸漬
法により塗布し、塑性加工を行つた。
実施例 30〜42 第５表に示す組成の潤滑油をもつて実施例１と
同様にして素材としてA2218（０）の表面に浸漬
法により塗布し、塑性加工を行つた。
【表】
【表】
＊ 第３表と同一記号
塑性加工の結果を第５表に併記した、表から明
らかなように、本発明品の加工性能が良好であつ
た。 実施例 43 実施例１の潤滑油を用い、対象となるアルミニ
ウム合金素材の種類を変えて、塑性加工におよぼ
すその影響について検討した。
塑性加工の結果を第５表に併記した、表から明
らかなように、本発明品の加工性能が良好であつ
た。 実施例 43 実施例１の潤滑油を用い、対象となるアルミニ
ウム合金素材の種類を変えて、塑性加工におよぼ
すその影響について検討した。
【表】
【表】
表から明らかなように、アルミニウム合金とし
てはMg元素をあまり多く含まないほうが好まし
い。但し、Cu、Mnのような金属間化合物を作る
元素を含むときは、多少、多く含んでもよい。 また、第６表の結果から、本発明の潤滑油が特
に有効なアルミニウム合金としては、JISおよび
アメリカAA規格で定められた2000、3000および
4000のアルミニウム合金が有効である。なお、こ
れらのアルミニウム合金は、Cu：1.5〜6.0％、
Mg：0.2〜1.8％、Mn：0.3〜1.5％、Si：4.5〜
13.5％をアルミニウムに次ぐ主成分として含有す
るものである。 実施例 44 本発明の潤滑油の〔Ｂ〕成分であるＮ，N′−
エチレンビス酸アミドの粒径と加工率の関係を第
３図に示す。 図は、加工率の異なる金型を用いて、加工速度
30個／分で塑性加工した場合のＮ，N′−エチレ
ンビス酸アミドの粒径と加工速度との関係を調べ
たものである。なお、アルミニウム合金素材とし
ては、A2218（０）を、Ｎ，N′−エチレンビス酸
アミドとしてＮ，N′−エチレンビスラウリン酸
アミド、該潤滑油としては実施例１と同様組成の
ものを用いた。 また、この場合の加工率と金型温度との関係を
第４図に示す。 第３，４図から、加工率35％以上の場合Ｎ，
N′−エチレンビス酸アミドの粒径は1μｍであり、
そのときの金型温度は約50℃である。加工率約60
％では5μｍであり、金型温度は100℃である。 Ｎ，N′−メチレンビス酸アミドの融点は、塑
性加工面に形成された被膜が加工温度で溶融しな
いことが望ましい。従つて加工温度より高けれ
ば、よいが、実用性を考慮すると100℃以上が好
ましい。 実施例 45 実施例１と同じ配合組成で、〔Ｂ〕成分のＮ，
N′−エチレンビスステアリン酸アミド粒体粒径
を変え、A2218（０）材を用いて加工性能を調べ
た。 結果を第１図に示した。第１図の結果から粉体
の粒径が0.5μｍになるとＢ成分の添加効果が現
れ、加工性能が向上し始める。粒径が約40μｍ以
上になると加工性能は飽和した。 実施例 46 40℃における粘度が10mm2／ｓの鉱油に〔Ａ〕成
分ポリオキシエチレンオレイルエーテル燐酸ジエ
ステル（エチエンオキサイド付加モル数：４）10
重量％、融点の異なる〔Ｂ〕成分のＮ，N′−エ
チレンビスステアリン酸アミドを10重量％を配分
しA4032（０）材を用いて融点と加工性能の関係
を調べた。結果を第６表に示した。 第５表から〔Ｂ〕成分の融点が高くなると加工
性能も向上する。アルミニウム材の冷間加工とし
て実用性を考慮するとＢ成分の融点は100℃以上
が好ましい。
てはMg元素をあまり多く含まないほうが好まし
い。但し、Cu、Mnのような金属間化合物を作る
元素を含むときは、多少、多く含んでもよい。 また、第６表の結果から、本発明の潤滑油が特
に有効なアルミニウム合金としては、JISおよび
アメリカAA規格で定められた2000、3000および
4000のアルミニウム合金が有効である。なお、こ
れらのアルミニウム合金は、Cu：1.5〜6.0％、
Mg：0.2〜1.8％、Mn：0.3〜1.5％、Si：4.5〜
13.5％をアルミニウムに次ぐ主成分として含有す
るものである。 実施例 44 本発明の潤滑油の〔Ｂ〕成分であるＮ，N′−
エチレンビス酸アミドの粒径と加工率の関係を第
３図に示す。 図は、加工率の異なる金型を用いて、加工速度
30個／分で塑性加工した場合のＮ，N′−エチレ
ンビス酸アミドの粒径と加工速度との関係を調べ
たものである。なお、アルミニウム合金素材とし
ては、A2218（０）を、Ｎ，N′−エチレンビス酸
アミドとしてＮ，N′−エチレンビスラウリン酸
アミド、該潤滑油としては実施例１と同様組成の
ものを用いた。 また、この場合の加工率と金型温度との関係を
第４図に示す。 第３，４図から、加工率35％以上の場合Ｎ，
N′−エチレンビス酸アミドの粒径は1μｍであり、
そのときの金型温度は約50℃である。加工率約60
％では5μｍであり、金型温度は100℃である。 Ｎ，N′−メチレンビス酸アミドの融点は、塑
性加工面に形成された被膜が加工温度で溶融しな
いことが望ましい。従つて加工温度より高けれ
ば、よいが、実用性を考慮すると100℃以上が好
ましい。 実施例 45 実施例１と同じ配合組成で、〔Ｂ〕成分のＮ，
N′−エチレンビスステアリン酸アミド粒体粒径
を変え、A2218（０）材を用いて加工性能を調べ
た。 結果を第１図に示した。第１図の結果から粉体
の粒径が0.5μｍになるとＢ成分の添加効果が現
れ、加工性能が向上し始める。粒径が約40μｍ以
上になると加工性能は飽和した。 実施例 46 40℃における粘度が10mm2／ｓの鉱油に〔Ａ〕成
分ポリオキシエチレンオレイルエーテル燐酸ジエ
ステル（エチエンオキサイド付加モル数：４）10
重量％、融点の異なる〔Ｂ〕成分のＮ，N′−エ
チレンビスステアリン酸アミドを10重量％を配分
しA4032（０）材を用いて融点と加工性能の関係
を調べた。結果を第６表に示した。 第５表から〔Ｂ〕成分の融点が高くなると加工
性能も向上する。アルミニウム材の冷間加工とし
て実用性を考慮するとＢ成分の融点は100℃以上
が好ましい。
【表】
実施例 47
潤滑油の粘度が40℃で32mm2／ｓの鉱油を用い、
第８表に示した冷間加工用潤滑油を得た。金属石
けんおよびＮ，N′−エチレンビス酸アミドは、
粒径44〜63μｍ（350〜250メツシユ）の範囲のも
のを油中に分散した。これをアルミニウム合金
（JIS A5056）の素材表面に塗布した後、下記の
条件で前方押出し加工法及び後方押出し加工法に
より加工性能、加工後の表面状態などを調べた。
結果を第９表に示した。加工条件及び加工性能の
測定は次の通りである。 １ 加工条件 1.1 前方押出加工用素材 ●材質：アルミニウム合金（JIS A5056） ●寸法：外径9.9mm、長さ30mm ●表面あらさ：max1.8μｍ (2) 後方押出加工用素材 ●材質：アルミニウム合金（JIS A5056） ●寸法：外径19.9mm、長さ20mm ●表面あらさ：max2.0μｍ 1.2 金型の主要寸法 (1) 前方押出用 ●材質：合金工具鋼SKD11 ●コンテナ径：10mm ●押出角：120度 ●絞り径：６mm（加工率64％） (2) 後方押出角 ●材質：合金工具鋼SKD11 ●コンテナ径：20mm ●パンチ径：16mm（SKD 11材） ●加工率：63.9％ ２ 加工性能評価法：実施例１と同じ 比較例潤滑剤の組成 比較例 ４ ベース油；鉱油 添加剤：脂肪酸、硫黄系極圧剤 比較例 ５ ベース油；ポリオールエステル油 添加剤：脂肪酸
第８表に示した冷間加工用潤滑油を得た。金属石
けんおよびＮ，N′−エチレンビス酸アミドは、
粒径44〜63μｍ（350〜250メツシユ）の範囲のも
のを油中に分散した。これをアルミニウム合金
（JIS A5056）の素材表面に塗布した後、下記の
条件で前方押出し加工法及び後方押出し加工法に
より加工性能、加工後の表面状態などを調べた。
結果を第９表に示した。加工条件及び加工性能の
測定は次の通りである。 １ 加工条件 1.1 前方押出加工用素材 ●材質：アルミニウム合金（JIS A5056） ●寸法：外径9.9mm、長さ30mm ●表面あらさ：max1.8μｍ (2) 後方押出加工用素材 ●材質：アルミニウム合金（JIS A5056） ●寸法：外径19.9mm、長さ20mm ●表面あらさ：max2.0μｍ 1.2 金型の主要寸法 (1) 前方押出用 ●材質：合金工具鋼SKD11 ●コンテナ径：10mm ●押出角：120度 ●絞り径：６mm（加工率64％） (2) 後方押出角 ●材質：合金工具鋼SKD11 ●コンテナ径：20mm ●パンチ径：16mm（SKD 11材） ●加工率：63.9％ ２ 加工性能評価法：実施例１と同じ 比較例潤滑剤の組成 比較例 ４ ベース油；鉱油 添加剤：脂肪酸、硫黄系極圧剤 比較例 ５ ベース油；ポリオールエステル油 添加剤：脂肪酸
【表】
本発明の潤滑油は、アルミニウム合金の冷間塑
性加工において、加工率35％以上のものを容易に
加工することができる優れた効果を有する。
性加工において、加工率35％以上のものを容易に
加工することができる優れた効果を有する。
第１図は、本発明の一実施例の潤滑油の１成分
であるＮ，N′−エチレンビス酸アミド粉末の粒
径と、該潤滑油を用いて冷間加工を行なつた際の
加工性能との関係を示す図、第２図は、本発明の
実施例において、該潤滑油の加工性能を調べた塑
性加工金型の側断面を示す略図、第３図は、本発
明の潤滑油を用いた場合の加工率とＮ，N′−エ
チレンビス酸アミド粉末粒径との関係を、また第
４図は同様に加工率と金型温度との関係を示す曲
線図である。 １……ポンチ、２……素材、３……金型ランド
部、４……バンドヒータ、５……ノツクアウトパ
ンチ、６……コンテナ。
であるＮ，N′−エチレンビス酸アミド粉末の粒
径と、該潤滑油を用いて冷間加工を行なつた際の
加工性能との関係を示す図、第２図は、本発明の
実施例において、該潤滑油の加工性能を調べた塑
性加工金型の側断面を示す略図、第３図は、本発
明の潤滑油を用いた場合の加工率とＮ，N′−エ
チレンビス酸アミド粉末粒径との関係を、また第
４図は同様に加工率と金型温度との関係を示す曲
線図である。 １……ポンチ、２……素材、３……金型ランド
部、４……バンドヒータ、５……ノツクアウトパ
ンチ、６……コンテナ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 〔A〕(a) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル燐酸ジエステル (b) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルフ
エニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒの付加モル数はｍ＋
ｎ、ｑ＋ｒが２〜15） (c) 一般式 （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） で示されるホスホン酸エステル 上記(a)(b)(c)から選ばれる少なくとも１種を98
〜85重量％と 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和または不飽和
の脂肪酸残基） で示される、平均粒径1μｍ以上のＮ，N′−エ
チレンビス酸アミドの粉末を２〜15重量％を含
むアルミニムウ合金の冷間塑性加工用潤滑油。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の潤滑油の、Ｎ，
N′−エチレンビス酸アミド粉末が、平均粒径2μ
ｍ以上、融点100℃以上であることを特徴とする
アルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の潤滑油の、一般
式(1)、(2)で示されるポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル燐酸ジエステルおよびポリオキシアル
キレンアルキルフエニルエーテル燐酸ジエステル
の付加モル数が、４〜10であることを特徴とする
アルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油。 ４〔A〕(a) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル燐酸ジエステル (b) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルフ
エニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒの付加モル数はｍ＋
ｎ、ｑ＋ｒが２〜15） (c) 一般式 （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） で示されるホスホン酸エステル 上記(a)(b)(c)から選ばれる少なくとも１種の３
重量％以上と 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和または不飽和
の脂肪酸残基） で示される、平均粒径1μｍ以上のＮ，N′−エ
チレンビス酸アミドの粉末を２〜15重量％ 〔C〕 粘度５mm2／ｓ以上（at40℃）の潤滑油（残
部） を含むアルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑
油。 ５ Ｎ，N′−エチレンビス酸アミド粉末が、平
均粒径2μｍ以上、融点100℃以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載のアルミニウ
ム合金の冷間塑性加工用潤滑油。 ６ 前記一般式(1)、(2)で示されるポリオキシアル
キレンアルキルエーテル燐酸ジエステルおよびポ
リオキシアルキレンアルキルフエニルエーテル燐
酸ジエステルの付加モル数が、４〜10であること
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載のアルミ
ニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油。 ７ 時効硬化型アルミニウム合金のブランクを時
効硬化し、次いて該ブランクに塑性加工用潤滑油
を塗布し塑性加工する方法において、塑性加工用
潤滑油として 〔A〕(a) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル燐酸ジエステル (b) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルフ
エニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒの付加モル数はｍ＋
ｎ、ｑ＋ｒが２〜15） (c) 一般式 （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） で示されるホスホン酸エステル 上記(a)(b)(c)から選ばれる少なくとも１種を98
〜85重量％と 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和または不飽和
の脂肪酸残基） で示される。Ｎ，N′−エチレンビス酸アミド
の平均粒径1μｍ以上、融点100℃以上の粉末２
〜15重量％ を用いることを特徴とするアルミニウム合金の
冷間塑性加工方法。 ８ アルミニウム合金が、時効硬化を起こすのに
必要な量のCu、Mn、Mg、Siの少なくとも１種
を含む時効硬化型合金である特許請求の範囲第７
項記載のアルミニウム合金の冷間塑性加工方法。 ９ アルミニウム合金が、Al−Si系はSiを4.5〜
13.5重量％、Al−Cu系は1.5〜6.0重量％、Al−
Mg系はMgを0.3〜1.5重量％、Al−Mn系はMnを
0.3〜1.5重量％を含有する時効硬化型合金である
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のア
ルミニウム合金の冷間塑性加工方法。 １０ 時効硬化型合金アルミニウム合金のブラン
クを時効硬化し、次いて該ブランクに塑性加工用
潤滑油を塗布し塑性加工する方法において、塑性
加工用潤滑油として 〔A〕(a) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテル燐酸ジエステル (b) 一般式 で示されるポリオキシアルキレンアルキルフ
エニルエーテル燐酸ジエステル （但し、R1、R2は炭素数12〜18のアルキル
基、R3、R4はアルキル基の炭素数が８〜９
のフエニルアルキル基、R′は低級アルキレ
ン基、ｍ、ｎ、ｑ、ｒの付加モル数はｍ＋
ｎ、ｑ＋ｒが２〜15） (c) 一般式 （但し、Ｒ、R″は低級アルキル基、ｎは０
または１で、ｎが１のときR″はOH） で示されるホスホン酸エステル 上記(a)(b)(c)から選ばれる少なくとも１種の３
重量％以上と 〔B〕 一般式 RCONHCH2CH2NHCOR ……(4) （但し、Ｒは炭素数12〜22の飽和または不飽和
の脂肪酸残基） で示される、平均粒径1μｍ以上のＮ，N′−エ
チレンビス酸アミドの粉末を２〜15重量％ 〔C〕 粘度５mm2／ｓ以上（at40℃）の潤滑油（残
部） を用いることを特徴とするアルミニウム合金の冷
間塑性加工方法。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の潤滑油の、
Ｎ，N′−エチレンビス酸アミド粉末が、平均粒
径2μｍ以上、融点100℃以上であることを特徴と
するアルミニウム合金の冷間塑性加工方法。 １２ 特許請求の範囲第１０項記載の潤滑油の、
一般式(1)、(2)で示されるポリオキシアルキレンア
ルキルエーテル燐酸ジエステルおよびポリオキシ
アルキレンアルキルフエニルエーテル燐酸ジエス
テルの付加モル数が、４〜10であることを特徴と
するアルミニウム合金の冷間塑性加工方法。 １３ アルミニウム合金が、時効硬化を起こすに
必要な量のCu、Mn、Mg、Siの少なくとも１種
を含む時効硬化型合金である特許請求の範囲第１
２項記載のアルミニウム合金の冷間塑性加工方
法。 １４ アルミニウム合金が、Al−Si系はSiを4.5
〜13.5重量％、Al−Cu系は1.5〜6.0重量％、Al−
Mg系はMgを0.3〜1.5重量％、Al−Mn系はMnを
0.3〜1.5重量％を含有する時効硬化型合金である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の
アルミニウム合金の冷間塑性加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140106A JPS62297393A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | アルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油および塑性加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140106A JPS62297393A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | アルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油および塑性加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297393A JPS62297393A (ja) | 1987-12-24 |
| JPH049835B2 true JPH049835B2 (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=15261074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140106A Granted JPS62297393A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | アルミニウム合金の冷間塑性加工用潤滑油および塑性加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62297393A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060773A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Asahi Denka Kogyo Kk | 潤滑剤 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP61140106A patent/JPS62297393A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62297393A (ja) | 1987-12-24 |
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