JPS6045273B2 - 常温成形用金属の調製法 - Google Patents

常温成形用金属の調製法

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JPS6045273B2
JPS6045273B2 JP53097447A JP9744778A JPS6045273B2 JP S6045273 B2 JPS6045273 B2 JP S6045273B2 JP 53097447 A JP53097447 A JP 53097447A JP 9744778 A JP9744778 A JP 9744778A JP S6045273 B2 JPS6045273 B2 JP S6045273B2
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ハン−ヨング・オエイ
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Oxy Metal Industries Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属類、特に鉄及び鋼の冷間加工を容易にす
るための改良方法に関し、これらの金属をりん酸塩処理
した後、石けんを含有する水性の滑剤によつて処理する
方法に関する。
金属類の冷間加工を容易にするために、金属類をりん酸
塩処理することは古くから知られてきた。
これまであらゆる型の冷間加工法において最も頻繁に用
いられてきた方法は硝酸塩、亜硝酸塩及び塩素酸塩て促
進する方法を主体とした亜鉛−リん酸塩系の方法である
。
冷間加工操作が困難なも．のに対してマンガンーリん酸
塩処理方法もまた利用されてきた。また特殊な用途向け
として、亜鉛−カルシウム方法及びアルカリーリん酸塩
方法もまた、折りにふれて使用されている。りん酸塩被
膜は冷間加工時において工具と金属．表面間の型離れを
良くする。
さらに決定的な因子としては、この被膜が、使用した滑
剤に対して有益な作用を及ぼすという事実である。石け
んをベースとした滑剤がりん酸塩被膜との組み合わせに
おいて盛んに使用されている。
例え・ばアルカリ石けん類は加工品表面の亜鉛−リん酸
塩被膜の一部を非常に価値のある亜鉛石けんに転化させ
てくれる。一般的にこの反応は、りん酸塩処理後、すす
いだ加工品を、７０〜８００Ｃにおいて２〜５分間、石
けん化した水性浴中に浸せきすることによつて達成する
ことができる。
反応を十分に進め転化率を向上せしめるための研究を、
特に反応性の石けん滑剤を２％以上含有するＰＨ値８〜
１０の浸せき浴を用いて行なつた。このようにすれば全
石けん皮膜重量が約５ｙ／ｄ以下であつて加工品に対す
る密着性が良好な石けん皮膜が得られると同時に、滑剤
全皮膜に対す）る亜鉛石けんの割合を５０％以下にまで
達せしめることができる。
通常はナトリウム石けん浴を用いるのでこの石けん膜は
未反応のアルカリ石けん、特にナトリウム石けんを含ん
でいる。これらの石けん浴の濃度は通常２〜５重量％で
ある。多くの・場合、この溶液中に例えばグラファイト
、二硫化モリブデン、ホウ砂、ピロリん酸ナトリウムの
ような無機質顔料、又はステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸アルミニウムもしくはステアリン酸バリウムの
ような難溶性金属石けんをベースとす・る顔料を添加す
ることによつて滑剤特性を改善することができる。アル
コキシ化アルキルフェノールのような界面活性剤を使用
すると金属石けんをベースとする顔料の分散性を向上で
きることも分つている。しかし乍ら多くの場合において
、冷間押し出しのような難しい冷間加工に際しては成形
品に縦じわが現われるので全石けん皮膜重量が５ｙ／イ
以下では不十分である。
そこでこの場合にはこれより遥かに厚い全石けん皮膜が
望まれるのである。析出石けん量は石けん浴の濃度を高
め、ＰＨを高くし、Ｃｌ８石けん含有量が多い石けんを
用いるか又は石けん溶液が殆ど固化する温度まて浴温を
下げることによつて増加させることができることは公知
である。しかしこれらのいずれの方法も、石けん皮膜重
量を増加することはできるが、均一な被覆が達成できな
い許りか、りん酸塩処理を施した素地に対する密着性が
不良なので実用性に乏しいものであることが判明した。
この石けん膜はその後の冷間加工工程の間て容易にはく
離してしまう。そのうえ、はく離物がブレス上に堆積し
てブレスを汚染し、清浄の所要回数が多くなる。このこ
と自体が不経済である許りでなく、ブレス上に堆積して
浪費される材料が不経済性を更に高める要因となる。そ
こでこの発明の目的とするところは、前記したような型
の方法において、均一で密着性の良好な石けん皮膜の全
石けん皮膜重量を増加せしめることができ、したがつて
技術的効用と経済性とを向上できるような方法の提供に
ある。
この発明によれはこの目的は、りん酸塩被膜中の金属と
水溶性錯化物を形成できるような錯化物形成剤を、アル
カリ石けんをベースとする水性滑剤中に添加することに
よつて達成することができる。
石けん浴中にこの錯化物形成剤を添加するとりん酸塩被
膜への石けん層の密着性が著しく改善される。またこの
添加によつて全石けん皮膜重量が著しく増加し、かつ均
一な被膜が行なわれるようになる。Ｃｌ８石けん分を少
なくとも９０％含有するような石けんであつてそれ自体
ですでに増加した皮膜重量が生成するような場合には錯
化物形成剤を添加してもそれ程皮膜重量は増加しないが
、それでも加工品に対する密着性がさらに向上し、さら
に均一な石けん層が生成する。
この発明の方法では、例えば亜鉛、マンガン、カルシウ
ム、鉄などのりん酸塩被膜中の金属と水溶性の化合物を
形成するような錯化物形成剤であつて、加水分解を受け
ないものであればいかなる型の形成剤でも使用ができる
が、エチレンジアミンテトラ酢酸及び／又はニトリロト
リ酢酸のアニオン類から構成されるものが好ましい。
他の使用可能な錯化物形成アニオン類には、例えばトラ
ンスー１，２−ジアミノシクロヘキサンテトラ酢酸、ジ
エチレントリアミンペンタ酢酸、Ｎ−ヒドロキシエチレ
ンジアミントリ酢酸、Ｎ，Ｎジ（β−ヒドロキシエチル
）グリシン及びグルコヘプトン酸ナトリウムをベースと
するものが包含される。錯化物形成剤はアルカリ塩の形
態でこの石けん中に添加するのが好ましい。容易に加水
分解して急速に効力を失なうようなもの、例えば縮合り
ん酸塩のような錯化物形成剤はこの発明の目的には不適
当である。
石けん浴中の錯化物形成剤の濃度は錯化物の形成能力に
応じて管理する。
一般に満速できる濃度は０．１〜１０ｙ／ｅである。石
けん濃度は１０〜１００ｙ／ｌであつて、Ｃｌ８石けん
が４０％以上のものが好ましい。
滑剤特性の改善の目的でこの石けん浴はまた、公知のよ
うに、例えばグラファイト、二硫化モリブデン、ホウ砂
及びピロリん酸ナトリウムのような無機質顔料、又は例
えばカルシウムステアレート、アルミニウムステアレー
トもしくはバリウムステアレートのような難溶性金属石
けんをベースとする顔料を含有しうる。
アルコキシル化ノニルフェノールのような界面活性剤を
添加すると金属石けんをベースとする顔料の分散性を向
上せしめることができることも分つている。この水性石
けん溶液又は分散液の使用温度は、濃度に応じて６０〜
８０′Ｃが好ましい。
処理時間は処理物品の量と冷間加工工程の苛酷度に支配
される。部品は空気乾燥するのに必要な熱を十分に吸収
するまで石けん溶液中で処理されることが必要である。
これには通常３〜５分を要する。従来の石けん浴に比べ
てこの発明による方法の利点は、従来の浴ではすでにゲ
ル化が開始するような温度以下にまで浴温を下げること
ができるという点である。
この点は省エネルギーになる。この発明の方法の利点は
次の実施例の記載からもさらに明瞭になるはずである。
実施例 鋼製の型押し生地を次のように処理した：Ａ２Ｏ％硫酸
中で６５℃、１紛間酸洗い：・ｂ冷水道水で１分間すす
ぎ； Ｃ８Ｏ℃の水で１分間すすぎ； ｄ硝酸塩促進剤添加の亜鉛−リん酸塩化成処理液中で部
℃、１紛間りん酸塩処理；りん酸塩被膜の膜厚は１５μ
であつた：ｅ１１分間冷水すすぎ： ｆ第１表中に掲ける水性石けん組成物中に７３℃、３分
間浸漬：ｇ空気乾燥。
この処理を施した後、石けん層を肉眼にて評価し、沸騰
水及びパークロルエチレン蒸気でこの石けん層を除去し
てから示差重量測定により皮膜重量を求めた。
結果を第２表に示す。様々な皮膜重量の石けん層を有す
る部品を、次いで冷間押し出ししてコップを成形した。
成形結果を第３表に掲げた。 第３表一冷間押し出
し性能

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ りん酸塩処理とこの処理に続くアルカリ石けん含有
    の水性滑剤による処理によつて金属の冷間加工を容易に
    する方法において、該水性滑剤が１０〜１００ｇ／ｌの
    濃度のアルカリ石けんと、錯化合物形成剤として次のも
    の、すなわち：〔エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリ
    ロトリ酢酸、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサ
    ンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、Ｎ−
    ヒドロキシエチレンジアミントリ酢酸、Ｎ，Ｎ−ジ（β
    −ヒドロキシエチル）グリシン及びグルコヘプトン酸な
    らびにこれらの化合物のアルカリ金属塩及びアンモニウ
    ム塩〕から成る群から選ばれた少なくとも一種の化合物
    を０．１〜１０ｇ／ｌの濃度において含有することを特
    徴とする方法。 ２ 石けんを含有する水性滑剤は４０％以上のＣ＿１＿
    ８アルカリ金属石けんを含んでなる特許請求の範囲第１
    項記載の方法。 ３ 石けん皮膜重量は５ｇ／ｍ＾２を超える量であるこ
    とからなる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 石けん皮膜は冷間加工に先だつて乾燥されてなる特
    許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 金属の冷間加工を容易にするためのりん酸塩処理と
    、この処理に続くアルカリ石けん含有の水性滑剤組成物
    による処理において該水性滑剤組成物が１０〜１００ｇ
    ／ｌの濃度のアルカリ石けんと、錯化合物形成剤として
    次のもの、すなわち：〔エチレンジアミンテトラ酢酸、
    ニトリロトリ酢酸、トランス−１，２−ジアミノシクロ
    ヘキサンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸
    、Ｎ−ヒドロキシエチレンジアミントリ酢酸、Ｎ，Ｎ−
    ジ（β−ヒドロキシエチル）グリシン及びグルコヘプト
    ン酸ならびにこれらの化合物のアルカリ金属塩及びアン
    モニウム塩〕から成る群から選ばれた少なくとも一種の
    化合物を０．１〜１０ｇ／ｌの濃度において含有するこ
    とを特徴とする組成物。
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