JPH07223018A - 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 - Google Patents
熱間押出加工用ガラス潤滑剤Info
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- JPH07223018A JPH07223018A JP3756494A JP3756494A JPH07223018A JP H07223018 A JPH07223018 A JP H07223018A JP 3756494 A JP3756494 A JP 3756494A JP 3756494 A JP3756494 A JP 3756494A JP H07223018 A JPH07223018 A JP H07223018A
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- JP
- Japan
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- extrusion
- glass
- hot extrusion
- pushing force
- glass lubricant
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間押出加工において表面品質を損なわずに
押出力を低減する熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得る。 【構成】 重量％で、Ａｌ2 Ｏ3 ：１〜３％、ＣａＯ：
６〜１０％、ＭｇＯ：２〜６％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜９％、
Ｎａ2 Ｏ：１１〜１７％、残部がＳｉＯ2 および不可避
的混入物から成る熱間押出加工用ガラス潤滑剤。 【効果】 押出機の押出力量を増加させることなく押出
可能範囲が拡大するため、従来押出加工率が大きくて押
出不可能であった押出も可能となる。
押出力を低減する熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得る。 【構成】 重量％で、Ａｌ2 Ｏ3 ：１〜３％、ＣａＯ：
６〜１０％、ＭｇＯ：２〜６％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜９％、
Ｎａ2 Ｏ：１１〜１７％、残部がＳｉＯ2 および不可避
的混入物から成る熱間押出加工用ガラス潤滑剤。 【効果】 押出機の押出力量を増加させることなく押出
可能範囲が拡大するため、従来押出加工率が大きくて押
出不可能であった押出も可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属素材の熱間押出加
工におけるダイス用のガラス潤滑剤に関するものであ
る。
工におけるダイス用のガラス潤滑剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄鋼等の金属素材の熱間加工には
種々の方法が採用されているが、特にステンレス鋼や超
合金等の継目無し管や、普通鋼からステンレス鋼や超合
金にわたる形材の製造には熱間押出法が主力となってい
る。この熱間押出法が実用化されたのは、その潤滑剤と
して例えば特開昭５７−１１２９２３号公報に記載され
たガラスが採用された事による。
種々の方法が採用されているが、特にステンレス鋼や超
合金等の継目無し管や、普通鋼からステンレス鋼や超合
金にわたる形材の製造には熱間押出法が主力となってい
る。この熱間押出法が実用化されたのは、その潤滑剤と
して例えば特開昭５７−１１２９２３号公報に記載され
たガラスが採用された事による。
【０００３】このように熱間押出法におけるガラス潤滑
剤の役割は大きく、その良否によって押出力および押出
製品の表面性状、寸法精度等の品質が大きく左右され
る。
剤の役割は大きく、その良否によって押出力および押出
製品の表面性状、寸法精度等の品質が大きく左右され
る。
【０００４】ガラス潤滑剤は、一般に珪素ソーダ（水ガ
ラス）や他のバインダーによりガラス粉末を円板状に固
めたガラスディスクとして、ビレットと押出後の形状を
決定する工具であるダイス間に使用される。
ラス）や他のバインダーによりガラス粉末を円板状に固
めたガラスディスクとして、ビレットと押出後の形状を
決定する工具であるダイス間に使用される。
【０００５】押出加工における押出力は、理想変形加工
力、ダイス入口および出口における剪断加工力、工具と
の摩擦力からなる。この中で、理想変形加工力は加工前
後の素材の断面積比および変形抵抗にのみ依存するた
め、加工度と加工温度によって決まる。剪断加工力はダ
イス入口角度に影響される。
力、ダイス入口および出口における剪断加工力、工具と
の摩擦力からなる。この中で、理想変形加工力は加工前
後の素材の断面積比および変形抵抗にのみ依存するた
め、加工度と加工温度によって決まる。剪断加工力はダ
イス入口角度に影響される。
【０００６】ガラス潤滑押出においては、ダイスとビレ
ットの間にはミリメートル単位の厚さのガラス粉末層が
介在する。ガラス粉末層がビレットと接触する部分には
ガラスの溶融層が存在しており、この層が潤滑効果を発
揮する。つまり、潤滑性はガラス溶融層の粘度に依存
し、たとえば、ビレット表面温度では粘性を持たない程
粘度が高過ぎる成分系では、押出開始時にビレットがコ
ンテナ内に充満するアップセットを受けたときガラス粒
子の一つ一つがビレットに埋まり込んで押出される材料
の表面に疵を付けるばかりでなく、潤滑効果もないため
押出材表面全体に焼き付きが生じ、押出力が過度に大き
くなるため力量の小さい押出装置では押出不可能とな
る。逆に粘度が低い成分系の場合には、ビレットに力が
かかった時ガラス層を突き破ってビレットが工具と接触
し易くなるため、やはり焼き付きが発生する。従って、
これらの中間に位置する粘度を持つ成分系が必要とな
る。この粘度はガラス成分に左右されることから、従来
は鉄鋼の熱間押出には一般的に加工温度における粘度が
１０００〜１００００ｐｏｉｓｅ（西郷，田村：機械の
研究，３２，（１９８０），Ｎｏ．１，ｐ．３９）であ
るＥガラス系（ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｂ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ−Ｋ2 Ｏ系）または窓ガラス系（Ｎａ2Ｏ−
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系）が採用されていた。
ットの間にはミリメートル単位の厚さのガラス粉末層が
介在する。ガラス粉末層がビレットと接触する部分には
ガラスの溶融層が存在しており、この層が潤滑効果を発
揮する。つまり、潤滑性はガラス溶融層の粘度に依存
し、たとえば、ビレット表面温度では粘性を持たない程
粘度が高過ぎる成分系では、押出開始時にビレットがコ
ンテナ内に充満するアップセットを受けたときガラス粒
子の一つ一つがビレットに埋まり込んで押出される材料
の表面に疵を付けるばかりでなく、潤滑効果もないため
押出材表面全体に焼き付きが生じ、押出力が過度に大き
くなるため力量の小さい押出装置では押出不可能とな
る。逆に粘度が低い成分系の場合には、ビレットに力が
かかった時ガラス層を突き破ってビレットが工具と接触
し易くなるため、やはり焼き付きが発生する。従って、
これらの中間に位置する粘度を持つ成分系が必要とな
る。この粘度はガラス成分に左右されることから、従来
は鉄鋼の熱間押出には一般的に加工温度における粘度が
１０００〜１００００ｐｏｉｓｅ（西郷，田村：機械の
研究，３２，（１９８０），Ｎｏ．１，ｐ．３９）であ
るＥガラス系（ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｂ2 Ｏ
3 −ＭｇＯ−Ｋ2 Ｏ系）または窓ガラス系（Ｎａ2Ｏ−
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系）が採用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】熱間押出装置の押出力
量に限界がある場合には、押出可能範囲を広げるために
は押出力を低減する必要がある。そこで本発明は、熱間
押出加工において表面品質を損なわずに押出力を低減し
て、所定の力量を有する押出装置の製造可能範囲を拡大
することができる熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得るこ
とを目的とする。
量に限界がある場合には、押出可能範囲を広げるために
は押出力を低減する必要がある。そこで本発明は、熱間
押出加工において表面品質を損なわずに押出力を低減し
て、所定の力量を有する押出装置の製造可能範囲を拡大
することができる熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得るこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：１〜３％、ＣａＯ：６〜１０％、ＭｇＯ：２
〜６％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜９％、Ｎａ2 Ｏ：１１〜１７
％、残部がＳｉＯ2 および不可避的混入物から成ること
を特徴とする熱間押出加工用ガラス潤滑剤である。
ｌ2 Ｏ3 ：１〜３％、ＣａＯ：６〜１０％、ＭｇＯ：２
〜６％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜９％、Ｎａ2 Ｏ：１１〜１７
％、残部がＳｉＯ2 および不可避的混入物から成ること
を特徴とする熱間押出加工用ガラス潤滑剤である。
【０００９】
【作用】本発明のガラス潤滑剤は、ビレット押出温度で
ある１０００〜１３００℃で２００〜７００ｐｏｉｓｅ
の粘度を有し、従来以上に押出力を低減する。
ある１０００〜１３００℃で２００〜７００ｐｏｉｓｅ
の粘度を有し、従来以上に押出力を低減する。
【００１０】Ａｌ2 Ｏ3 は化学的耐久性を付与するため
に重量％で１％以上必要であるが、粘度調整を考慮して
３％以下とする。両者を考慮した耐久性、即ち潮解性が
なく押出に適した粘度を付与するには１〜２％が望まし
い。
に重量％で１％以上必要であるが、粘度調整を考慮して
３％以下とする。両者を考慮した耐久性、即ち潮解性が
なく押出に適した粘度を付与するには１〜２％が望まし
い。
【００１１】ＣａＯは熱遮断効果を付与するためには６
％以上必要であり、粘度の点から１０％以下とするが、
望ましくは７〜９％とする。
％以上必要であり、粘度の点から１０％以下とするが、
望ましくは７〜９％とする。
【００１２】ＭｇＯは少量をＣａＯと置換して用いるこ
とによりＣａＯの効果を大きくすることや化学的耐久性
付与の点から多いほうが良い傾向が見られるが、押出に
適した粘度を確保するために２〜６％とし、３〜５％が
望ましい。
とによりＣａＯの効果を大きくすることや化学的耐久性
付与の点から多いほうが良い傾向が見られるが、押出に
適した粘度を確保するために２〜６％とし、３〜５％が
望ましい。
【００１３】Ｂ2 Ｏ3 はガラスの骨格すなわち非晶質と
するために必要である。他の骨格成分、例えばＳｉＯ2
の含有量が少ない場合には多量を必要とするが、揮発性
を有するので、多すぎると押出加工時の高温にさらされ
たとき基本成分が大きく変化する可能性がある。従って
上限は９％とし、押出材との濡れ性改善効果および粘度
低減効果を付与するために下限を５％とする。望ましく
は７〜８％とする。
するために必要である。他の骨格成分、例えばＳｉＯ2
の含有量が少ない場合には多量を必要とするが、揮発性
を有するので、多すぎると押出加工時の高温にさらされ
たとき基本成分が大きく変化する可能性がある。従って
上限は９％とし、押出材との濡れ性改善効果および粘度
低減効果を付与するために下限を５％とする。望ましく
は７〜８％とする。
【００１４】Ｎａ2 Ｏは所望の粘度を容易に得るための
調整成分として必要であり、従来より低粘度で押出力低
減を得るためには多いほうが良いが、多過ぎると粘度が
低すぎたり押出材との濡れ性を低下させるために１１〜
１７％とする。望ましくは１３〜１５％とする。
調整成分として必要であり、従来より低粘度で押出力低
減を得るためには多いほうが良いが、多過ぎると粘度が
低すぎたり押出材との濡れ性を低下させるために１１〜
１７％とする。望ましくは１３〜１５％とする。
【００１５】
【実施例】以下、実施例について説明する。
【００１６】押出力量４５０トンの能力の熱間押出装置
における押出条件を表１に、使用したダイス用ガラス潤
滑剤の組成を表２に、コンテナ用ガラス潤滑剤の組成を
表３に、そして押出後の評価結果を表４に示す。表４の
押出力は図１の押出力曲線で示すＴＯＰ押出力すなわち
押出開始点の押出力を示し、これが押出装置の力量を超
えればその押出は不可能である。熱押ビレットとしては
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を用い、押出材直径は２０ｍ
ｍで、押出比は１４、ビレット加熱温度は１２００℃、
ガラス潤滑剤は表２、３に示す成分系を使用した。
における押出条件を表１に、使用したダイス用ガラス潤
滑剤の組成を表２に、コンテナ用ガラス潤滑剤の組成を
表３に、そして押出後の評価結果を表４に示す。表４の
押出力は図１の押出力曲線で示すＴＯＰ押出力すなわち
押出開始点の押出力を示し、これが押出装置の力量を超
えればその押出は不可能である。熱押ビレットとしては
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼を用い、押出材直径は２０ｍ
ｍで、押出比は１４、ビレット加熱温度は１２００℃、
ガラス潤滑剤は表２、３に示す成分系を使用した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】従来例のＥガラスや窓ガラスは１２００℃
で約１０００、２０００ｐｏｉｓｅを有するガラスであ
り、押出力は３７０〜４２０ＴＯＮである。そして、Ｅ
ガラスの押出力を基準にして各種成分の押出力へ及ぼす
効果を検討した。
で約１０００、２０００ｐｏｉｓｅを有するガラスであ
り、押出力は３７０〜４２０ＴＯＮである。そして、Ｅ
ガラスの押出力を基準にして各種成分の押出力へ及ぼす
効果を検討した。
【００２２】先ずＡｌ2 Ｏ3 の影響から述べる。本発明
例Ａ１は５種類の酸化物の下限量を含有し、本発明例Ａ
２はその上限量を含有するガラス潤滑剤である。本発明
例Ａ１の成分系においてＡｌ2 Ｏ3 を上限の３％にした
のが本発明例Ｂ１であり、また本発明例Ａ２の成分系の
Ａｌ2 Ｏ3 を下限値１％にしたものが本発明例Ｂ２であ
る。Ａｌ2 Ｏ3 の増量で若干の粘度上昇傾向が見られる
が、いずれの成分系でも粘度は３００〜６００ｐｏｉｓ
ｅで、Ｅガラスに対する押出力比は０．８６〜０．８９
で１０％以上の低減効果が見られた。
例Ａ１は５種類の酸化物の下限量を含有し、本発明例Ａ
２はその上限量を含有するガラス潤滑剤である。本発明
例Ａ１の成分系においてＡｌ2 Ｏ3 を上限の３％にした
のが本発明例Ｂ１であり、また本発明例Ａ２の成分系の
Ａｌ2 Ｏ3 を下限値１％にしたものが本発明例Ｂ２であ
る。Ａｌ2 Ｏ3 の増量で若干の粘度上昇傾向が見られる
が、いずれの成分系でも粘度は３００〜６００ｐｏｉｓ
ｅで、Ｅガラスに対する押出力比は０．８６〜０．８９
で１０％以上の低減効果が見られた。
【００２３】次にＣａＯについて見ると、５成分の下限
成分系に対して増量した本発明例Ｃ１、上限成分系に対
して減量した本発明例Ｃ２は粘度４００〜５００ｐｏｉ
ｓｅで、Ｅガラス比１５％以上の押出力低減効果があっ
た。
成分系に対して増量した本発明例Ｃ１、上限成分系に対
して減量した本発明例Ｃ２は粘度４００〜５００ｐｏｉ
ｓｅで、Ｅガラス比１５％以上の押出力低減効果があっ
た。
【００２４】ＭｇＯについてもＣａＯと同様な傾向が得
られており、５成分の上下限成分系においては１０％以
上の押出力低減効果が得られた。
られており、５成分の上下限成分系においては１０％以
上の押出力低減効果が得られた。
【００２５】Ｂ2 Ｏ3 については、添加量に依存した粘
度の増減は明確で無いが、本発明例Ｅ１、Ｅ２では押出
力低減効果が見られた。
度の増減は明確で無いが、本発明例Ｅ１、Ｅ２では押出
力低減効果が見られた。
【００２６】Ｎａ2 Ｏは添加量の増加と共に粘度が低く
なる傾向が見られるが、１０％以上の押出力低減効果が
得られた。
なる傾向が見られるが、１０％以上の押出力低減効果が
得られた。
【００２７】尚、コンテナ用ガラス３種類の間には押出
力低減効果に差は見られなかった。
力低減効果に差は見られなかった。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、押出機の押出力量を増加
させることなく押出可能範囲が拡大するため、従来押出
加工率が大きくて押出不可能であった押出も可能とな
る。従って、ユーザーの要望に応えうる範囲も拡がる。
させることなく押出可能範囲が拡大するため、従来押出
加工率が大きくて押出不可能であった押出も可能とな
る。従って、ユーザーの要望に応えうる範囲も拡がる。
【図１】熱間押出時の押出力と時間の関係を示す図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ１０Ｍ 103/00 103:00 Ａ 103:06 Ａ ） Ｅ Ｃ１０Ｎ 10:02 10:04 10:06 40:24 Ｚ
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ａｌ2 Ｏ3 ：１〜３％、Ｃａ
Ｏ：６〜１０％、ＭｇＯ：２〜６％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜９
％、Ｎａ2 Ｏ：１１〜１７％、残部がＳｉＯ2 および不
可避的混入物から成ることを特徴とする熱間押出加工用
ガラス潤滑剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3756494A JPH07223018A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3756494A JPH07223018A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07223018A true JPH07223018A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12501027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3756494A Withdrawn JPH07223018A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07223018A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227997A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属材料の熱間押出製管用ガラス潤滑剤およびそれを用いた熱間押出製管方法 |
| JP2010234375A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間押出用コンテナ内表面のガラス潤滑剤除去方法 |
| EP2703454A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-05 | Pemco Brugge BVBA | Coating compositions |
| CN105132103A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-09 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种钛合金模锻成型用玻璃防护润滑剂粉体及涂料 |
| CN106345835A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 北京天力创玻璃科技开发有限公司 | 玻璃粉、玻璃垫、玻璃垫的应用及金属垂直热挤压的方法 |
| JP2017164817A (ja) * | 2011-01-17 | 2017-09-21 | エイティーアイ・プロパティーズ・エルエルシー | 表面コーティングを介しての金属合金の熱間加工性の改善 |
| US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
| US11059089B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP3756494A patent/JPH07223018A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227997A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属材料の熱間押出製管用ガラス潤滑剤およびそれを用いた熱間押出製管方法 |
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| JP2017164817A (ja) * | 2011-01-17 | 2017-09-21 | エイティーアイ・プロパティーズ・エルエルシー | 表面コーティングを介しての金属合金の熱間加工性の改善 |
| EP2703454A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-05 | Pemco Brugge BVBA | Coating compositions |
| WO2014033098A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Pemco Brugge Bvba | Coating compositions |
| CN105132103A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-09 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种钛合金模锻成型用玻璃防护润滑剂粉体及涂料 |
| CN106345835A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 北京天力创玻璃科技开发有限公司 | 玻璃粉、玻璃垫、玻璃垫的应用及金属垂直热挤压的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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