図面 (/)

技術 ステンレス鋼板のしごき加工において焼付きを防止する加工方法

出願人 小豆島明
発明者 小豆島明
出願日 2018年8月13日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-159748
公開日 2020年2月20日 (10ヶ月経過) 公開番号 2020-025981
状態 未査定
技術分野 金型の交換、取付、製造 型打ち,へら絞り,深絞り 潤滑剤
主要キーワード トライボロジー的 潤滑性評価試験 前方張力 亜鉛ジチオフォスフェート PVD処理 表面改質材 ステンレス合金 垂直荷重
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

ステンレス鋼板しごき加工は,加工中に焼付きが発生しやすく、極圧添加剤,特に塩素を含んだ潤滑剤が用いられてきた.近年の環境対策から塩素の使用が制限され,塩素を含まないS系,P系,Zn系などの極圧添加剤を含んだ非塩素潤滑剤が開発され,市販されているが、実際のしごき加工においては塩素を含んだ潤滑剤よりも優れた性能を有した潤滑剤が開発されてはいない。そこで、ステンレス鋼板のしごき加工において焼付きを防止するための非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法を提供する。

解決手段

本発明の非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止することを可能にする。

概要

背景

ステンレス鋼板しごき加工焼付きが発生しやすく、硫黄化合物塩素化合物リン酸エステル等の極圧剤を配合した潤滑剤が用いられている。焼付きを防止したいときには、塩素化合物を配合した潤滑剤が用いられてきた、しかし、近年の地球環境の問題から塩素化合物が使用できなくなることもあり、非塩素潤滑剤が使用されるようになってきている。これまでの非塩素潤滑剤では焼付きが起こりやすく、上記した硫黄化合物、リン酸エステルに亜鉛ジチオフォスフェート等を配合したものが開発されている。

概要

ステンレス鋼板のしごき加工は,加工中に焼付きが発生しやすく、極圧添加剤,特に塩素を含んだ潤滑剤が用いられてきた.近年の環境対策から塩素の使用が制限され,塩素を含まないS系,P系,Zn系などの極圧添加剤を含んだ非塩素潤滑剤が開発され,市販されているが、実際のしごき加工においては塩素を含んだ潤滑剤よりも優れた性能を有した潤滑剤が開発されてはいない。そこで、ステンレス鋼板のしごき加工において焼付きを防止するための非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法を提供する。本発明の非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止することを可能にする。

目的

本発明は、非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたセラミックを表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止する加工方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ステンレス鋼板しごき加工において焼付きを防止するために非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法

請求項2

前記非塩素潤滑剤は硫黄化合物カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル亜鉛ジチオフォスフェート等を配合した潤滑剤。

請求項3

前記表面改質工具とは、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具。

請求項4

前記表面改質工具は、表面は0.02μmRa程度の表面粗さで管理されている表面改質工具。

請求項5

前記表面改質工具は、工具鋼等の表面にPVD処理等により耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等の表面膜により表面改質し、その表面膜の厚さは0.5〜5.0μmの範囲の表面改質工具。

技術分野

0001

本発明は、ステンレス鋼板しごき加工において焼付きを防止するために非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法に関するものである。

背景技術

0002

ステンレス鋼板のしごき加工は焼付きが発生しやすく、硫黄化合物塩素化合物リン酸エステル等の極圧剤を配合した潤滑剤が用いられている。焼付きを防止したいときには、塩素化合物を配合した潤滑剤が用いられてきた、しかし、近年の地球環境の問題から塩素化合物が使用できなくなることもあり、非塩素潤滑剤が使用されるようになってきている。これまでの非塩素潤滑剤では焼付きが起こりやすく、上記した硫黄化合物、リン酸エステルに亜鉛ジチオフォスフェート等を配合したものが開発されている。

先行技術

0003

WO2012/132053特開2014−145052

発明が解決しようとする課題

0004

ステンレス鋼板のしごき加工は,板成形の中で最もトライボロジー的に厳しい加工として認識されており,加工中に焼付きが発生しやすいことで知られている.そのため,極圧添加剤を大量に含んだ潤滑剤,特に塩素を含んだ潤滑剤が用いられてきた.しかし,近年の環境対策から塩素の使用が厳しく制限される中,ステンレス鋼板のしごき加工においても塩素を含む潤滑剤の使用が制限されるようになっている. そのような塩素を含まないS系,P系,Zn系などの極圧添加剤を含んだ多くのステンレス鋼板のしごき加工用非塩素潤滑剤が開発され,市販されているが、実際のしごき加工においては塩素を含んだ潤滑剤よりも優れた性能を有した潤滑剤が開発されてはいない。そこで、ステンレス鋼板のしごき加工において塩素潤滑剤よりも焼付きを防止するための非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法を提案するものである。

0005

上記課題を解決するための手段としては、ステンレス鋼板のしごき加工において非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する。非塩素潤滑剤は硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等を配合した潤滑剤である。表面改質工具は、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたセラミックスを表面改質した工具である。ステンレス鋼板のしごき加工において、硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等を配合した非塩素潤滑剤とともに工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたセラミックスを表面改質した工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止する加工方法が最も適切な解決策となる。

0006

ステンレス鋼板のしごき加工において非塩素潤滑剤が開発され,市販されているが、実際のしごき加工においては塩素系を含んだ潤滑剤よりも優れた性能を有した潤滑剤が開発されてはいない。本発明は、非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたセラミックを表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止する加工方法を提供することである。

発明を解決するための手段

0007

本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、非塩素潤滑剤に対し特定の表面改質材が上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記の非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において使用する表面改質工具に係わる。
1.本発明の非塩素潤滑剤は硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等を配合した潤滑剤。
2.本発明の表面改質工具とは、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具。
3.前記表面改質工具は、工具鋼等の表面は0.02μmRa程度の表面粗さで管理されている。
4.前記表面改質工具は、工具鋼等の表面にPVD処理等により耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等の表面膜により表面改質し、その表面膜の厚さは0.5〜5.0μmの範囲の表面改質工具。

発明の効果

0008

本発明のステンレス鋼板のしごき加工において焼付きを防止するために非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法において、本発明の非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止することを可能にする。本発明は、非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止を可能にすることができる。

0009

本発明の非塩素潤滑剤は、硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等を配合することを特徴とする。

0010

本発明の表面改質工具とは、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具を特徴とする。

0011

非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Si等を表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止することが本発明の形態である。

0012

本発明のステンレス鋼板のしごき加工中のセラミックスを表面改質した工具の耐焼付き性を評価するために、しごきタイプ潤滑性評価試験機を用いた。

0013

本研究で用いるステンレス合金は、304系列、430系列等に基づいたものである。

0014

本研究に用いる非塩素潤滑剤は、硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等の配合に基づいた潤滑剤である。

0015

本研究に用いる表面改質工具は、工具鋼等の表面に、種々のセラミックスを表面改質した工具である。具体的には、TiN,CrN,TiBN,TiCN,TiAlNおよびDLC−Siを表面改質した工具を用いた。

0016

ステンレス鋼板のしごき加工において非塩素潤滑剤とともに表面改質工具を使用する加工方法における耐焼付き性を評価するため、しごきタイプ潤滑性評価試験機を用いた。

0017

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。SUS304の板厚2mm、板幅20mm、長さ1000mmの寸法を有する試験片を0.02μmRaに管理したSKD11の工具及び0.02μmRaに管理したSKD11のの表面に、TiN,CrN,TiBN,TiCN,TiAlNおよびDLC−Siの6種類の表面改質を行った表面改質工具、硫黄化合物、カルシウムスルフォートネート、リン酸エステル、亜鉛ジチオフォスフェート等を配合した4種類のステンレス鋼板の市販しごき加工用非塩素潤滑剤を用いて、しごきタイプ潤滑性評価試験機により、しごき加工速度を10cm/sと一定で、垂直荷重を70,90および110kNに増加させ、試験片を70mmしごき加工させた。試験ごとに、垂直荷重および前方張力を測定し、摩擦係数の測定を行い、摩擦係数の上昇から焼付きの発生を評価した。表1に使用したA〜Dの4種類の市販しごき加工用非塩素潤滑剤の化学成分を示す。

0018

0019

SUS304の試験片を0.02μmRaに管理したSKD11の工具で4種類のステンレス鋼板の市販しごき加工用非塩素潤滑剤を用いて、しごきタイプ潤滑性評価試験機により、しごき加工速度を10cm/sと一定で、垂直荷重を70,90および110kNに増加させ、試験片を70mmしごき加工させ、A〜Dの4種類の非塩素潤滑剤の耐焼付き性を評価した。表2に潤滑油の焼付き発生の有無の結果を示す。「○」は焼付きが発生しなかった結果、「×」は焼付きが発生した結果を示す。垂直荷重70kNにおいて潤滑剤Cは焼付きを発生し、垂直荷重90kNにおいて潤滑剤Dは焼付きは発生し、垂直荷重110kNにおいても潤滑剤A及びBは焼付きは発生しなかった。この結果から、潤滑剤Cの耐焼付き性が悪く、潤滑剤A及びBの耐焼付き性がともに優れているとの評価が得られた。

0020

最も耐焼付き性の悪い潤滑剤Cを用いて、0.02umRaに管理したSKD11の表面に、TiN,CrN,TiBN,TiCN,TiAlNおよびDLC−Siの6種類の表面改質を行った表面改質工具を用いて、しごきタイプ潤滑性評価試験機により、しごき加工速度を10cm/sと一定で、垂直荷重を70,90および110kNに増加させ、試験片を70mmしごき加工させ、潤滑剤Cの耐焼付き性を評価した。図2に各種表面改質工具における焼付き発生の有無の結果を示す。「○」は焼付きが発生しなかった結果、「×」は焼付きが発生した結果を示す。垂直荷重70kNにおいては、全ての表面改質工具で焼付きは発生せず、垂直荷重90kNにおいては、TiAlNの表面改質工具に焼付きが発生し、垂直荷重110kNにおいては、TiN及びTiCNの表面改質工具に焼付きが発生した。この結果から、CrN,TiBNおよびDLC−Siを表面改質した表面改質工具が耐焼付き性に優れていた。耐焼付き性に優れた非塩素潤滑剤A及びB等とともに耐焼付き性に優れたCrN,TiBNおよびDLC−Siを表面改質した表面改質工具を用いてステンレス鋼板のしがき加工を行うと、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止することが可能となろう。

実施例

0021

非塩素潤滑剤を使用するステンレス鋼板のしごき加工において、工具鋼等の表面に、耐焼付き性に優れたセラミックを表面改質した表面改質工具を使用することにより、塩素潤滑剤と表面改質の無い工具を使用する条件よりも焼付きを防止する加工方法を提供する。

図面の簡単な説明

0022

4種類の市販しごき加工用非塩素潤滑剤の耐焼付き性の評価結果潤滑剤CのTiN,CrN,TiBN,TiCN,TiAlNおよびDLC−Siの6種類の表面改質工具の耐焼付き性の評価結果

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • JFEスチール株式会社の「 プレス成形方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高さ方向に凹状に湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を割れとしわを抑制してプレス成形するプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法は、天板部3と縦壁部5とフランジ部7とを... 詳細

  • JFEスチール株式会社の「 プレス成形方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高さ方向に凸状に湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を割れとしわを抑制してプレス成形するプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法は、天板部3と縦壁部5とフランジ部7とを... 詳細

  • 東亜工業株式会社の「 プレス成形品の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】補強鋼板にナット等の締結部材を抵抗溶接する場合に、遅れ破壊を防止する。【解決手段】本体鋼板1、開口領域を有する第1の補強鋼板2、及び第2の補強鋼板3を準備する。本体鋼板1に第1の補強鋼板2を重... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ