JPS6268647A

JPS6268647A - 塑性加工用金属材料における潤滑性金属被膜の製造方法

Info

Publication number: JPS6268647A
Application number: JP60209559A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Omori; 茂大森; Masaji Watanabe; 正次渡辺
Original assignee: DOWA TEPPUN KOGYO KK
Current assignee: DOWA TEPPUN KOGYO KK
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-28

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】３、特許請求の範囲（イ）産業上の利用分野この発明は、塑性加工（鐵造、圧延、引抜き。

押出し、転造、プレス加工等すべてを含む）用の各種の
全屈材料の表面に非常に有〃ｌな／Ｉ！腸性を発１丁さ
せｉ４る塑性加工用金属材料における潤滑性金属被膜の
製造方法に関するものである。

（ロ）従来の技術全屈材料を塑性加工する際、工具との間に生ずる摩擦を
軽減し、焼付きを防止して加工の容易性を確保するため
（以下、これを／Ｉ２Ｉ滑性処理と言う）、予め、材料
表面にリン酸塩被膜処理を施しておく。

特に１冷間鍜造やヘッダー等の強加工乙こあって）よ、
この処理は非常に重要であり、実際問題１　この処理が
なければ加工できないと言っても過言ではない（ただ、
加工時、二硫化モリブデン等の池の７１２１滑剤も併用
するが）。

（ハ）発明が解決しようとする問題点ところで、このような潤ｔｉキ性処理の良否如何は、基
礎となるリン酸塩波Ｈλ処理そのものの特性に依存して
来る。

まずは、この被膜の材料に対する密着性であるが、これ
については、必ずしも十分ではないと言われている。特
に、前記した強加工にあっては。

面圧２００ｋｇ　／　ｓＸ、温度２００℃以上の苛酷な
条件になると言われているが、このうち、摩擦係数は。

温度ζこ対して比例的な関係にある。したがって。

高温になればなるほど、摩擦係数が上がり、この被膜の
剥離が起こって、焼付け、抵抗増大に伴う加工不能等を
来していた。

次に、リン酸塩被膜処理は、このように優れた処理であ
るが、十分な被膜厚さを確保できない点が指摘されてい
る。特に、ステンレス等の合金鋼は、その反応性が悪い
こともあって十分な付着量を得られないと言われている
。したがって２合金鋼を塑性加工するについては、一定
の限界があった。

その他、この処理が湿式化学反応型であるから、それに
伴う廃液処理の問題も生ずるし、水素脆性の問題もある
。

（ニ）問題点を解決するための手段そこで、この発明は、以下の手段をとることで、前記し
た問題点を解決したのである。

すなわち、鉄−亜鉛合金系のブラスト材を塑性加工用金
属材料の表面に投射し、この塑性加工用金泥材料の表面
に鉄−亜鉛合金からなる金属被膜を形成してなる塑性加
工用金属材料における潤滑性金属被膜の？！造方法を基
本手段としたものである。

ここで、鉄−亜鉛合金系のブラスト材とは、含有成分と
して鉄と亜鉛を有しているブラスト材のことである。

具体例として、この出願人の特許出願に係る（特公昭５
９−９３１２号）ブラスト用材料（鉄または鉄合金を核
とし、この核の周囲に鉄亜鉛合金層を介して亜鉛または
亜鉛合金を被着してなる独立した複層粒子の集合体から
なるもの）等が考えられる。

また、塑性加工用金属材料には、炭素鋼のような一般的
な鉄鋼はもちろんのこと、ステンレスやチタン等の合金
鋼も含まれる。

（ホ）作用以上の手段により、このブラスト材を塑性加工用の金属
材料の表面に機械的に投射すれば、これに含有されてい
る鉄−亜鉛合金成分がこの材料に付着し、その表面に一
定の厚みの被膜を形成するのである。

ところで、塑性加工用金属材料の表面にこの金属被膜が
形成されると、塑性加工時、優れた潤滑性を発揮するの
であるが、それは、以下のような理由によると思われる
。

すなわち、この金属被膜の形態は、従来の電気亜鉛メッ
キや溶融亜鉛メッキ等によって形成された金属被膜の形
態が稠密、平滑なのに対し、被膜中に多くの気孔を有す
る上２表面も粗くて凸凹していることである。したがっ
て、材料が加工抵抗を受けて変形しようとするとき、こ
の金属被膜の表面の凸凹および気孔がそれを吸収して潤
滑性を発揮するものと思われる。これと同時に、この金
属被膜は純然たる機械的な方法で生成されたものである
から、熱に対して非常に強い。したがって、高温になっ
ても、安定した摩擦係数を維持しているものと思われる
。さらに、被膜中に気孔を有すること、および表面が凸
凹していることは、他の潤滑剤の保持性にも優れ、この
面から寄与していることもうかがわれる。

（へ）発明の効果この発明は、前記したものであるから、以下のような効
果が期待できる。

まず、前記した理由から、塑性加工用金属材料に優れた
潤滑性を発揮させるのであるから、塑性加工時の加工抵
抗を少な（シ、加工速度、加工精度、工具寿命、仕上げ
の美麗さ等を高める。特に、２００℃以上という高温で
も、摩擦係数はほとんど変わらないのであるから、従来
、高温を理由に加工不能であったものが、この発明によ
って可能になったのである。また、このことは、液体性
の潤滑剤等を使用しないでも加工できることを意味する
のであるから、この点で、コスｌ−、作業環境等を向上
させる。反面、他の潤滑剤を使用してはならないと言う
のではないから、もし、これを併用すると、その効果は
いままで以上に大きく、従来できなかったような強加工
も可能になるのである。

次に、従来のリン酸塩被膜処理は、その反応性の悪さか
ら、ステンレスやチタン等の合金鋼には処理でき難かっ
たのであるが、この金属被膜は。

前記した機械的処理で施されるのであるから、そのよう
な材質であってもなんら障害はない。したがって、これ
らの材質に対しても塑性加工を可能にし、それだけ用途
を拡大できたのである。

さらに、この金属被膜処理は、リン酸塩被膜処理の下地
処理としても有効である。特に、前記した合金鋼の場合
、この金属被膜処理を施した上にリン酸塩被膜処理を施
せば、このリン酸塩被膜の厚さは１通常の鉄鋼品の場合
と同等の厚さを得ることができる。

（ト）実施例（１）前記したブラスト材を還流式プラストマシンによ
って軟鋼に下記の条件で投射したもの（発明品）と、従
来品とについて、その摩擦係数と温度との関係を示した
のが第１図である。

投射スピード□５５ｍ／ｓｅｃ投射量　　　□５Ｑｋｇ／ｍｉｎ投射時間　　□２０ｍ１ｎ（考察）発明品は、温度の変化に対して摩擦係数がコンスタント
である。また２発明品に潤滑油（ヒマシ油）を併用すれ
ば、摩擦係数はさらに下がる。

これに対し、従来品（亜鉛メンキやこれにヒマシ油を併
用したもの）は摩擦係数と温度がほぼ比例関係にあり、
２００℃以上の高温になると、摩擦係数は０．６にも上
がり１はとんど加工不能になる。

ＣＨＩ）前記したブラスト材を前記した投射条件（本発
明法）によってそれぞれ軟鋼、ステンレス（ＳＵＳ　　
３０４）　、チタンに投射し、この上にリン酸亜鉛被膜
を形成したものと、電気亜鉛メッキした軟鋼の上にリン
酸亜鉛被膜を形成したものとの各々の被膜厚さを比較し
たものを第１表に示す。

第１表（考察）これによると１本発明法は、リン酸塩被膜処理の下地処
理としても優れていることが判る。すなわち、リン酸塩
被膜処理をする前にこの発明に係る金属被膜処理をして
おけば、十分な被Ｈ臭厚み（量）を確保できる。これに
対して、亜鉛メッキ等の従来法では被膜量が足らない。

また５合金鋼にこの金属被膜処理を施しておけば、皮層
被膜であるリン酸塩被膜の量は普通鋼と変わらないか、
むしろ多い位である。

その他、リン酸塩の結晶粒は、従来品に対するものより
も小さく、均一であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明品と従来品の摩擦係数と温度との関係を示
すグラフである。特許出願人　　同和鉄粉工業株式会社代理人　弁理士　板　野　嘉　男手続補正書（方式）昭和６１年２月７日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、鉄−亜鉛合金系のブラスト材を塑性加工用金属
材料の表面に投射し、この塑性加工用金属材料の表面に
鉄−亜鉛合金からなる金属被膜を形成してなる塑性加工
用金属材料における潤滑性金属被膜の製造方法。
（２）、特許請求の範囲第（１）項記載の塑性加工用金
属材料が鉄鋼である塑性加工用金属材料における潤滑性
金属被膜の製造方法。
（３）、特許請求の範囲第（１）項記載の塑性加工用金
属材料が合金鋼である塑性加工用金属材料における潤滑
性金属被膜の製造方法。