钢管的冷加工用润滑剂及冷加工方法技术

提供一种容易在冷加工前的钢管的表面形成被膜，并且钢管的冷加工时报载荷降低效果高，另外从冷加工后的钢管表面清洗去除也容易的润滑剂和冷加工方法。使用碱肥皂作为钢管的冷加工用润滑剂。在钢管的被加工面涂敷碱肥皂水溶液或含水膏状碱肥皂后，对钢管实施冷加工，在冷加工后通过水清洗来除去碱肥皂。碱肥皂水溶液或含水膏状碱肥皂优选在含有非金属物质的内面的容器内进行调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更详细地说，是涉 及钢管的冷加工时的润滑性优异，并且冷加工后从钢管表面清洗去除性优 异的润滑剂及钢管的冷加工方法。
技术介绍
在钢管的冷加工中，以防止加工载荷的降低及钢管与加工工具的烧蚀 为目的，而实施润滑处理。作为含钢管在内的金属材料在冷加工中的润滑处理法，历来已知有化 学转化处理法、油润滑法及合成树脂被膜润滑法。化学转化处理法由如下工序构成除去在金属材料的表面所形成的氧 化被膜和氢氧化被膜的酸洗等的化学转化处理工序；在经过了形成磷酸盐 被膜和草酸盐被膜这样的底层被膜的工序之后，在该底层被膜上形成含有Zn等的非碱金属的金属皂被膜的工序。通过这些工序在被加工材表面形 成底层被膜我金属皂被膜。如此形成的化成被膜显示出优异的润滑性。化 学转化处理法主要多用作钢线材和棒钢的冷加工的前处理。油润滑法是将矿物油等润滑油涂敷于金属材料的被加工面，在涂敷润 滑油之后实施冷加工。在油润滑法中，因为能够容易地涂敷构成润滑被膜 的润滑油，所以作为冷加工中的润滑处理法被广泛使用。油润滑法主要被 用于钢管的扩管加工、縮径加工、冷拉伸加工及冷轧等。合成树脂被膜润滑法是将合成树脂被膜形成于被加工面上，以该合成 树脂被膜为润滑材而实施冷加工。合成树脂被膜润滑法主要在钢板的挤压 成形加工等中使用。然而，这些润滑处理法均具有如下所示的问题。特别是适用于钢管的 冷加工中的润滑处理法时问题多。首先，化学转化处理法中用于形成化成被膜的工序数多，设备规模大， 并且费时，因此除我钢线材和棒钢的冷加工均难以采用。另外，在合成树脂被膜润滑法中，需要进行使合成树脂被膜强固地附 着于金属材料的表面这样的处理，以使合成树脂被膜在冷加工中不会剥 离，因此设备规模大，并用费时，所以处理成本变大。因此，除了钢板的 冷加工都难以采用。相对于此，油润滑法不像化学转化处理法及合成树脂被膜润滑法那样 设备规模那么大，也不怎么费时。然而，该油润滑法会带来加工载荷的降 低效果，比化学转化处理法及合成树脂被膜润滑法差。另外，由于油润滑 法只是将矿物油等润滑油涂敷于金属材料的被加工面，所以润滑油对金属 材料的表面的附着性低，因此在金属材料的表面的一部分存在没有附着润 滑油的情况，而这部分有可能发生烧蚀。此外，无论哪种润滑处理法，其在实施冷加工后都很难从金属材料的 表面除去润滑被膜和润滑油。因此，在进行了该去除处理后的金属制品的 表面容易残存润滑被膜和润滑油。残存的润滑被膜和润滑油在冷加工后的 热处理工序等之中有可能引起各种问题。譬如，对表面残存着由磷酸盐被膜等构成的化成被膜的金属材料进行 热处理时，存在向金属材料的浸磷而致使材料强度劣化的情况。另外，表 面残存着由矿物油构成的润滑油的不锈钢钢材，会由热处理而引起向不锈钢钢材的浸碳。残存有含有Zn和Mn等非碱金属盐的金属皂被膜时，也 会发生与热处理时同样的问题。即，表面残存的润滑被膜有因热处理而使 金属制品的表面的机械特性劣化的情况。另外，如果润滑油和合成树脂被 膜残存在冷加工后上市的制品的表面，则视作污染，因此该制品不能出售。 如此，通过润滑处理而形成的润滑被膜和润滑油需要在冷却加工后除去， 因此，优选金属材料的冷加工用润滑剂不但在金属材料的冷加工时的润滑 性优异，而且在冷加工后容易从金属材料的表面去除。除了上述的3种润滑处理法以外，还涉及到铝板的挤压成形加工，在 专利文献1中公开有一种方法，其是将混合有二硫化钼与石墨等的润滑性 微粒子和金属皂的液状润滑剂涂敷于铝板的被加工面并进行挤压成形的 方法。然而，该方法是对铝板这种冷变形阻抗非常小的板状的金属进行挤压成形，而对于像扩管加工和冷拉伸加工等钢管的冷加工这种冷变形阻抗 很大，而且伴随严酷的塑性变形的管状的金属进行冷加工时的润滑处理则 难以适用。此外，该专利文献l所公开的润滑剂难以去除，在将其应用于 钢管的冷加工的润滑处理时，从钢管表面除去二硫化钼和石墨等的润滑性 微粒子尤其困难。之所以这样说是由于，钢管表面有氧化被膜和氢氧化被 膜时，在氧化被膜和氢氧化被膜上容易发生微小的凹凸和裂纹，若这里有 二硫化钼和石墨等的润滑剂的微粒子进入，则其去除会极其困难。同样涉及到铝板的加工，在专利文献2中公开有一种由水溶性或水分 散性的皮膜形成成分构成的固体润滑剂，该皮膜形成成分由具有界面活性剂3 18%，防锈剂0.03 4.0%，余量是分子量6000以上的高分子系合成 蜡的a—石蜡一马来酸单酯一马来酸单酯盐的三元共聚物，和具有分子量 为1000以上的羧酸的有机高分子化合物及其盐构成。然而，该固体润滑 剂非常昂贵，除此之外，其是用于对铝板这种冷变形阻抗非常小的板状的 金属进行温挤压成形，而对于像扩管加工和冷拉伸加工等钢管的冷加工这 种冷变形阻抗很大，而且伴随严酷的塑性变形的管状的金属进行冷加工时 的润滑处理中则难以适用。专利文献1特开平6-277766号公报专利文献2特开平6-264086号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，鉴于这种状况而提供一种钢管的冷加工用润滑 剂，是一种钢管的冷加工时的载荷降低效果高的冷加工用润滑剂，其在冷 加工前的钢管的表面容易形成润滑剂的被膜，并且从冷加工后的钢管表面 的清洗去除性优异。而且，本专利技术的另一目的在于，提供一种使用了润滑剂的钢管的冷加 工方法。本专利技术者首先从对冷加工前的钢管的表面形成润滑剂的被膜和除去 的容易性的观点，对于各种润滑剂反复进行研究和实验，其结果是着眼于 碱肥皂并得出以下结论。所谓碱肥皂，是水溶性的长链脂肪酸的碱金属盐(Na盐或K盐)。因为碱肥皂为水溶性，所以通过放在碱肥皂水溶液中，就能够很容易地涂敷 于钢管的被加工面。而且，如此形成于钢管的被加工面上的皮膜，虽然会 直接或在使之干燥的状态下作为润滑被膜而存在于钢管的表面，但是因为 是水溶性的碱肥皂，所以在钢管的冷加工后只要用水或热水清洗该钢管的 表面，就能够很容易地去除冷加工后的润滑被膜。或者，也可以使碱肥皂含水，将成为具有一定程度的流动性的膏状的 含水糊状碱肥皂涂敷在钢管的被加工面上，以此取代以碱肥皂水溶液的状 态涂敷于钢管的被加工面。因为是膏状，所以当润滑被膜的形成只是在需 要的处所才进行涂敷时很便利。含水膏状碱肥皂如果使之干燥，则与干燥 了的碱肥皂水溶液为相同的状态。碱肥皂如上述，是水溶性的长链脂肪酸的碱金属盐(Na盐或K盐)， 但只要是直链脂肪酸即可，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸都没有问题。其中， 优选采用包括具有碳数10 18的直链脂肪酸的Na盐或K盐之中的1种 或2种以上的直链脂肪酸。具体来说，能够列举如下等癸酸 (C9H19COOH)、月桂酸(C H23COOH)、肉豆蔻酸(C13H27COOH)、棕 榈酸(d5HMCOOH)、棕榈油酸(C,5H29COOH)、珠光脂酸(C16H33COOH)、 硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)。在把具有如此各种化学组成的碱肥皂涂敷在钢管上时，对于在其表面 所形成的被膜，尝试进行该润滑性和清洗去除性的试验，其结果显示如下。作为碱肥皂，准备具有表l所示的化学组成的碱肥皂。表l<table>table see original document page 6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管的冷加工用润滑剂，其特征在于，由碱肥皂构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山雅义，有田勤，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]