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螺纹轧制用润滑油及螺纹轧制的方法

阅读:203发布:2021-03-03

IPRDB可以提供螺纹轧制用润滑油及螺纹轧制的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及螺纹轧制用润滑油及螺纹轧制的方法。一种无氯类螺纹轧制润滑油,其中将润滑油基础油与25至35重量%的(A)硫类极压剂、6至16重量%的(B)有机锌化合物、2至12重量%的(C)钙类添加剂和2至13重量%的(D)油性试剂共混,以进行螺纹轧制。,下面是螺纹轧制用润滑油及螺纹轧制的方法专利的具体信息内容。

1. 一种螺纹轧制用润滑油,其为无氯类润滑油,所述润滑油包括:润滑油基础油,其与作为添加剂的(A)硫类极压剂、(B)有机锌化合物、(C)钙类添加剂和(D)油性试剂共混;其中添加剂(A)以25至35重量%的量存在,添加剂(B)以6至16重量%的量存在,添加剂(C)以2至12重量%的量存在,及添加剂(D)以2至13重量%的量存在。

2. —种螺紋轧制用润滑油,其为无氯类润滑油,所述润滑 油包括:润滑油基础油,其与作为添加剂的(A)硫类极压剂、(B)有 机锌化合物、(C)4丐类添加剂和(D)油性试剂共混; 其中添加剂(A)以25至30重量。/o的量存在, 添加剂(B)以6至11重量%的量存在, 添加剂(C)以2至3重量。/。的量存在, 及添加剂(D)以2至7重量。/。的量存在。

3. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 螺紋轧制的转数等于或高于4 00r p m 。

4. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 其中所述添加剂(C)为磺酸4丐、水杨酸钓和苯酚钓的至少 一种。

5. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 其中所述添加剂(C)为具有等于或高于250mgKOH/g石威值的高石威 性磺酸4丐。

6. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 其中所述添加剂(B)为ZnDTP和ZnDTC的至少 一种。

7. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 其进一 步包括以2重量%以下的量存在的防锈剂。

8. 根据权利要求7所述的螺紋轧制用润滑油,其中所述防 锈剂为Ba类防锈剂。

9. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑油, 其中动态粘度为15至45mm2/s。

10. 根据权利要求1或权利要求2所述的螺紋轧制用润滑 油,其中加工的对象为具有碳含量等于或小于0.3质量%的低碳 钢。

11. 一种螺紋轧制方法,所述螺紋轧制方法通过等于或高 于40 0r p m的转数,同时供给根据权利要求1或2所述的润滑油进 行螺紋轧制。

12. 根据权利要求ll所述的螺紋轧制方法,其中所述螺紋 轧制用润滑油的动态粘度为15至45mm2/s 。

说明书全文

螺紋轧制用润滑油及螺紋轧制的方法

本申请要求日本专利申请流水号2007-324549的优先权,其内容通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及优选用于螺紋轧制的共混润滑油及使用该润滑油的螺紋轧制方法。

背景技术

螺丝螺紋能通过在如机动车等的机油滤清器处设置的嵌入螺母的相对大尺寸金属材料上进行机械加工而形成。然而,在机械加工中,产生切屑,且除去切屑的步骤复杂。与之相反,在螺紋轧制的情况下,制造成本比机械加工的成本低,且还不产生切屑。轧制螺紋的强度高于切削螺丝的强度。因此,希望将通过机械加工形成螺丝螺紋的构件转变为螺紋轧制。
当加工金属材料时,使用润滑油。对于此种润滑油,主要要求高润滑性。该要求同样适用于通过轧制形成螺丝螺紋的情况。作为用于加工金属材料的润滑油,已经常使用润滑性或抗擦伤性(seizure resistance)等优良的氯类润滑油。然而,当4吏用氯类润滑油时,氯类添加剂成分在加工或老化过程中分解,其能使材料或工具生锈。同样,在焚烧中,产生不利于环境的二噁英等有害物质。此外,焚烧炉受到腐蚀或损坏从而缩短其使用寿命。因此,希望存在具有等同于或高于氯类润滑油润滑性的用于加工金属材料的润滑油。在轧制中具有高润滑性等的已知氯类润滑油公开在JP-A-57-42797 、 JP-A-11-181458 、JP-A-2001-348588和JP國A-2006誦249369中。当通过轧制制造螺丝时,通过旋转螺丝攻或模头等的轧制工具产生高于加工材料屈服点的压力。然后,加工材料塑性变形,形成螺丝螺紋和螺紋槽。例如,当制造阴螺丝时,螺丝攻钻孔的内周面通过旋转螺丝攻而塑性变形,且如图l所示的螺丝螺紋1隆起。在这种情况下,螺丝螺紋l隆起从而通过褶曲作用
(folding operation)沿着轧制工具的形状将周围材料聚集在一起。在这种情况下,如图l所示,螺丝螺紋1的顶部2经常形成有通过未完全将材料聚集在一起而产生的凹口 3。那么,顶部2的机械强度弱化,当用阳螺丝紧固时,存在切掉顶部2的担心。此外,当由紧固时切掉顶部2的碎屑在螺丝的装配部(阳螺丝的侧面和阴螺丝的侧面4之间)为少量时,造成以下问题。紧固扭矩和轴向张力不平衡,且该轴向张力(紧固力)降低。此外,通过擦伤(seizure)造成的去除操作是困难的。
将阴螺丝和阳螺丝的螺紋侧面角(flank angle)设计成 一 样的。然而,当顶部2的凹口3大时,还存在发生螺丝螺紋的螺紋侧面角或高度尺寸方面误差的危险。凹口3越大,问题越严重。
相对于此,尽管已在四篇参考文献中提出也能够用于螺紋轧制的润滑油,但是还未将其开发用于在形成螺丝螺紋中的螺紋轧制。如上所述,经螺丝轧制的螺丝螺紋通过褶曲作用隆起。因此,如这四篇参考文献中,因为润滑油只是润滑性优良,所以润滑油不适用于螺紋轧制。因为当润滑油仅在润滑性方面优良时,褶曲作用变得相当难以进行,且螺丝螺紋部分的凹口也趋于变大。尽管当润滑油的润滑性降低时,螺丝螺紋部分的凹口能够减小,但由此螺丝螺紋的表面粗糙度或形状不良,因此产品质量劣化。
螺丝螺紋的隆起(高度)尺寸和凹口尺寸能够影响螺紋轧制中的转数。当欲增加通过螺紋轧制制造螺丝部件的生产率时,可以想象要增加轧制工具的旋转速度(转数)。然而,即使当欲增加生产率时,也不能简单地增加转数。因为随着转数的增加,加工材料和轧制工具暴露于更加苛刻的作业环境下。在这四篇
参考文献中,没有特别注意螺紋轧制中的转数。此外,也未特别研究螺丝螺紋顶部的凹口的尺寸。因此,就此而言,问题还留在用于加工螺丝螺紋的现有技术的润滑油中。
因此,在本领域中存在对于螺紋轧制用润滑油和使用该润滑油的螺紋轧制方法的需求,该润滑油即使在高速旋转下也具有优良的润滑性且能够形成具有螺丝螺紋顶部的小凹口的螺丝螺紋。

发明内容

本发明为无氯类螺紋轧制润滑油,该润滑油将作为添加剂
的(A)石克类极压剂(sulfur species extreme pressure agent), (B沐机锌化合物,(C)钓类添加剂,和(D)油性试剂共混至润滑油基础油。当使用无氯类润滑油时,该润滑油对于环境是友好的,且工具或焚烧炉等的寿命增加。
此外,根据第一方面,能够将基于润滑油总量的各添加剂的共混比率调整如下。25至35重量o/。的添加剂(A), 6至16重量%的添加剂(B), 2至12重量%的添加剂(C)和2至13重量%的添加剂(D)。根据第二方面,能够将基于润滑油总量的各添加剂的共混比率调整如下。25至30重量。/。的添加剂(A), 6至11重量%的添加剂(B), 2至3重量Q/。的添加剂(C)和2至7重量Q/o的添加剂(D)。能够将以此种方式调整的根据第 一 方面和第二方面的润滑油在等于或高于40 0r p m的转数下进行螺紋轧制。
这些共混比率特别适用于螺紋轧制。即使在高螺紋轧制速度下,螺丝螺紋顶部的凹口的宽度尺寸(L)(参见图1)也降低,同
6时提供优良的润滑性。具体地,在背景技术中,螺紋轧制通常
通过约100至300rpm的转速下进行。相对于此,4艮据本发明,即使当螺紋轧制通过等于或高于400rpm的转数进行时,也能将螺丝螺紋顶部的凹口的宽度尺寸L限定为等于或小于0.3mm。当提供良好的润滑性时,同样螺丝螺紋的表面粗糙度等也是优良的,且产品的质量得到提高。此外,根据第二方面,将各种添加剂通过共混接近必要最小量的量而组成。因此,材料成本能够受到限制同时保证优良的润滑性能。特别地,具有相对高的材料成本的钓类添加剂(C)的共混量为必要的最小量,因此降低材料成本的效率高。

附图说明

图l为螺丝螺紋的截面图。
图2为示出转数和凹口宽度尺寸之间关系的图。图3为示出转数和扭矩之间关系的图。

具体实施方式

[润滑油基础油]
润滑油基础油不特别限定,只要该油通常用于加工金属材料即可,能够使用各种润滑油基础油。典型地,有矿物油或合成油。能够使用通过将润滑油馏分进行溶剂沥青去除、溶剂萃取、加氢分解、溶剂脱蜡、接触脱蜡、加氢精制、硫磺洗涤和粘土处理等的一种或多种处理来提炼的矿物油,所述润滑油馏分通过将原油进行常压蒸馏和减压蒸馏而提供。作为合成油,列出聚a-烯烃、(x-烯烃共聚物、聚丁烯、烷基苯、聚氧亚烷基二醇、聚氧亚烷基二醇醚或硅油等。可单独使用其一种,或也可混合其两种或更多种。(A)硫类极压剂
具有硫原子且能够达到极压效果的硫类极压剂不特别限定,所以能使用可达到等同效果的各种试剂。作为硫类极压剂,
能使用例如合成石克、碌u化脂肪、^琉化脂肪酸、碌u化酯、石危化烯烃、聚硫化物、硫代氨基曱酸酯或盐、硫化矿物油等。可单独使用其一种,或可混合其两种或更多种。硫化脂肪通过使硫和脂肪(猪油、鲸油、植物油或鱼油等)反应而提供。作为硫化脂肪,能使用硫化猪油、硫化菜籽油、硫化蓖麻油和硫化豆油等。作为硫化脂肪酸,存在油酸硫化物等。作为^fu化酯,能使用油
酸甲酯硫化物(oleic acid methyl sulfide)和米糠脂肪酸辛酯硫化物(rice bran fatty acid octyl sulfide)等。石克化烯烃能通过使碳数为2至15的烯烃或其二聚体至四聚体与氯化碌u(sulfur chloride)等的硫化剂反应而提供。作为聚硫化物,能使用二千基聚硫化物、二叔壬基聚硫化物、二-十二烷基聚硫化物、二叔丁基聚硫化物、二辛基聚硫化物、二苯基聚硫化物和二环己基聚硫化物等。作为硫代氨基甲酸酯或盐类,能使用二硫代氨基甲酸锌、硫代二丙酸二月桂酯和硫代二丙酸二硬脂酰酯等。硫化矿物油通过将单质石克溶解至矿物油来组成。溶解单质碌u的矿物油不特
别限定。例如,能使用在基础油说明中示例的矿物油润滑油基础油。
添加剂(A)的含量通过适当地保持与其它添加剂(B)至(D)的共混量的关系,由基于润滑油总量的25至35重量%,优选25至30重量%构成。当添加剂(A)的含量低于25重量。/。时,可能不会有效地达到极压效果。另一方面,当添加剂(A)的含量高于35重量%时,在工件上产生污斑或锈等,可能不会达到与共混量匹配的效果的增加,且浪费材料成本。考虑到成本,基于润滑油总量的25至26重量%为进一 步优选的。(B) 有机锌化合物
作为有机锌化合物,二烷基二辟u代磷酸锌(ZnDTP)和二烷 基二硫代氨基甲酸锌(ZnDTC)是优选的。ZnDTP作为多功能型 添加剂广泛地用于才几油或工业润滑油。ZnDTP和ZnDTC提供有 彼此相似的化学结构(和等同效果)。ZnDTC和ZnDTP提供有抗 氧化功能、防腐蚀功能、耐负载功能和防磨损功能等。尽管在 ZnDTP中两个烷基通过氧原子键合于磷原子,但该两个烷基可 各自相同或可彼此不同。尽管在ZnDTC中两个烷基键合于氮原 子,^旦该两个烷基可各自相同或可彼此不同。ZnDTP和ZnDTC
的烷基优选碳数3以上的烷基。可单独使用添加剂(B)的一种, 或可混合其两种或更多种。
添加剂(B)的含量通过适当地保持与其它添加剂(A)、 (C)和 (D)的共混量的关系,由基于润滑油总量的6至16重量%,优选6 至11重量%构成。当添加剂(B)的含量低于6重量。/。时,可能不会 显著地达到抗擦伤性等。当添加剂(B)的含量高于16重量%时, 可能不会达到与共混量匹配的效果的增加,且浪费材料成本。 考虑到成本,基于润滑油总量的6至7重量%为进一 步优选的。
(C) 钙类添加剂
作为钙类添加剂,能使用磺酸钙、水杨酸钙和苯酚钙等。 通常添加它们作为增稠剂,且润滑性或防锈性等优良。尽管这 些通常相对昂贵,但考虑到价格,磺酸钙是优选的。考虑到润 滑性,进一步优选具有等于或大于250mgKOH/g的碱值的高碱 性磺酸钓。磺酸铞是一种碱土金属磺酸盐。例如,能使用通过 磺化石油馏分组分中的芳香族组分提供的石油磺酸,或十二烷 基苯磺酸和二壬基萘磺酸等的合成磺酸钙盐。碱性磺酸钙通过 将过量的氢氧化钙添加至中性磺酸钙中且其后鼓入二氧化碳气 体来形成。磺酸钙的碱值(TBN)进一步优选等于或大于
9350mgKOH/g,再进一步优选等于或大于400mgKOH/g。可单独 使用添加剂CC)的一种,或可混合其两种或更多种。
添加剂(C)的含量通过适当地保持与添加剂(A) 、 (B)和(D) 的共混量的关系,由基于润滑油总量的2至12重量%,优选2至7 重量%构成。当添加剂(C)的含量低于2重量。/。时,可能不会显著 地达到抗擦伤性等的润滑性。当添加剂(C)的含量高于12重量% 时,可能不会达到与共混量匹配的效果的增加,且浪费材料成 本。此外,润滑油的动态粘度不经济地增加,这是不优选的。 考虑到成本,基于润滑油总量的2至3重量%为进 一 步优选的。 (D)油性试剂
作为油性试剂,能够使用具有酯基的各种合成酯化合物或 脂肪等。作为脂肪,能够使用例如牛油、猪油、亚麻子油、红 花油、豆油、芝麻油、玉米油、菜籽油、棉籽油、橄榄油、米 糠油、椰子油、棕榈油和棕榈仁油等。同样能使用其氢化物。 油性试剂主要调节润滑油,通过油性试剂本身不直接和明显地 促进润滑性等性能。作为酯化合物,能使用例如以下羧酸和各 种醇合成的酯化合物,该羧酸为己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十 一酸、十一烯酸、月桂酸、十三酸、十四酸、十五酸、棕榈酸、 十七酸、硬脂酸、油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂炔酸 (stearolic acid)、十九烷酸、花生酸、花生四烯酸、山嵛酸、鯨 蜡烯酸、芥酸、巴西烯酸、二十四酸、二十六酸、二十七酸、 褐煤酸、蜂花酸、紫胶蜡酸、环烷酸、枞酸、己二酸、癸二酸、 邻苯二曱酸、偏苯三酸、羊毛脂脂肪酸、烯基琥珀酸、蜡氧化物。
作为在合成酯化合物中采用的醇,能够使用甲醇、乙醇、 丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异 戊醇、己醇、庚醇、辛醇、正辛醇(capryl alcohol)、壬醇、癸醇,十 一 醇、月桂醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十 七醇、硬脂醇、异硬脂醇、油醇、十九醇、二十醇、蜡醇、三 十醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘油、聚亚烷基
二酉f等。
添加剂(D)的含量通过适当地保持与其它添加剂(A)至(C) 的共混量的关系,由基于润滑油总量的2至13重量%、优选2至7 重量°/。构成。当添加剂(D)的含量低于2重量。/。时,不能保证全部 润滑油的调整功能,结果,不能优良地达到润滑性。当添加剂 (D)的含量高于13重量。/o时,可能不会达到与共混量匹配的效果 的增加,且浪费材料成本。考虑到成本,基于润滑油总量的2 至3重量%为进一步优选的。
必要时,在不妨碍本发明的效果同时由添加剂(A)至(D)组 成不可缺少的组分的范围内,可在润滑油中添加防锈剂、抗氧 化剂、防腐蚀剂、着色剂、消泡剂和香料等添加剂。这些能单 独或以其混合物共混。然而,在共混这些添加剂的情况下,当 通过添加许多添加剂构成复杂的组合物时,尽管能够提高螺丝 的质量和润滑油本身的条件,但是相反地,存在增加脊顶部的 凹口的危险。因此,优选构成组合物至能够最低限度地提高产 品质量的程度。具体地,在不妨碍添加剂(A)至(D)的共混比例 的范围内,这些由基于润滑油总量的2重量%以下,优选1.5重 量%以下构成。特别地,添加该程度的防锈剂是优选的。当添 加防锈剂时,能够防止经加工后产品的锈蚀发生。
当共混防锈剂时,不特别限定其种类,但能使用例如Ba、 N a和M g等各自的磺酸盐以及磺酸化合物,蜡氧化物的酯化合物 及其Ba、 Na的蜡氧化物化合物各自的盐,多元醇酯如山梨醇单 油酸酯、羊毛脂和羊毛脂的金属皂等。其中,Ba类防锈剂是优 选的。根据本发明,可单独使用防锈剂的一种或可混合两种或
ii多种。此外,将防4秀剂与矿物油或合成油、酯或类似物混合以
便于溶解于油类中。
[螺紋轧制]
在螺紋轧制中,通过使用螺紋轧制工具(螺丝攻或模头)使 加工材料的内周面或外周面塑性变形且隆起,以使得周围材料 通过褶曲作用沿轧制工具的形状聚集在一起。当将阴螺丝在孔 (通过钻等预先钻孔)的内周面切削时,使用螺丝攻,以及当将 阳螺丝在圆柱形状的棒状构件的外周面切削时,使用模头。在 通过螺丝攻加工阴螺丝的情况下,将螺丝攻旋转。在通过模头 加工阳螺丝的情况下,将加工材料旋转。通常,加工以冷式(在 常温下)进行。能够制造公制螺丝(meter screw)(M)、梯形螺丝 (trapezoidal screw)(TM,TW)和锥形螺丝(PT,PS)以及特殊形成 的螺丝等的多种产品。通过螺紋轧制形成螺丝螺紋和其顶部的
凹口的原理先前已i兌明。
构成工件的螺丝材料不特别限定,只要该螺丝材料基本上 是能塑性变形的金属材料,例如冷轧钢板等即可。具有高硬度 和低延伸率的材料(如铸铁等)可能不适于轧制。当加工钢材料 时,优选由具有约0.3质量%以下的碳含量的低碳钢构成该钢材 料。因为尽管当碳钢的碳含量增加时,硬度增加,但是碳钢趋 于变脆。当碳含量低时,延伸率或面积的降低是优良的。重要 的是,通过使用根据螺紋轧制中的转数精确共混的润滑油,能 够减少螺丝顶部的凹口 。
当凹口的宽度尺寸大时,形成的螺丝螺紋的高度尺寸趋于 较低,因此,凹口的宽度尺寸增加意味着螺丝产品的低精度(质 量)。因此,优选螺丝螺紋部分的凹口尽可能小,以构成具有良 好质量的螺丝产品。例如,尽管当凹口的宽度尺寸接近于0.5mm 时,在使用该螺丝时基本上不会带来明显的不便,但是存在其中偶尔发生紧固不良的情况。尽管当将其用于一般家庭中事实
上不会造成严重的问题,但是当将其用作要求高精度的部件(例 如,汽车部件等)时,可靠性低。相对于此,当螺丝螺紋顶部的
凹口的宽度尺寸可由约0.3mm构成时,紧固不良的可能性能够 进一步降低。
(实施例) <润滑性试验>
包含示于表1至表4的组成的各润滑油和比较例的润滑性 (擦伤负载)通过四球试验来测量和评价。比较例共混的添加剂 种类本身有所不同。尽管根据润滑油X-1、润滑油Y-1和润滑油 Z-l,共混的添加剂的各种类相同,但是其共混比率不同。具体 组成(在表中的数字表示为重量%)和试验结果示于表1中。此外, 通过分别由润滑油X-1 、润滑油Y-1和润滑油Z-1构成参照物, 制备其各添加剂的共混比率各种变化的润滑油X - 2至X -11 、润 滑油Y-2至Y-11和润滑油Z-2至Z-11,同样测量各自擦伤负载。 将润滑油X组的组成(在表中的数字表示为重量%)和试验结果 示于表2中。将润滑油Y组的组成(在表中的数字表示为重量%) 和试验结果示于表3中。将润滑油Z组的组成(在表中的数字表示 为重量%)和试验结果示于表4中。此外,尽管稍后将描述细节, 但是作为结果,润滑油Z组对应于本发明的实施例。在这种情 况下,润滑油X组、润滑油Y组和润滑油Z组的动态粘度分别构 成为20mmVs。基于JIS K2519标准测量四^求试验。在上球和下 球中,测量材并牛由SUJ2构成。table see original document page 14
[表2]
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[表4]
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从表l中已知,根据其添加剂种类明显不同的比较例l和比
较例2,擦伤负载低且润滑性不优良。相对于此,已知包括组成 钙类添加剂的高碱性磺酸钙的比较例3、润滑油X-1、润滑油Y-1 和润滑油Z-1提供高擦伤负载和优良的润滑性。当详细比较比较 例3、润滑油X-1、润滑油Y-1和润滑油Z-1时,总体上具有少量 添加剂的润滑油X -1的润滑性相对低,总体上具有基本等量添 加剂的比较例3和润滑油Y-1提供等同的润滑性。此外,总体上 具有大量添加剂的Z-1提供最高的润滑性。由此,已知为了保证 优良的润滑性,必要的是添加剂(八)等于或大于25重量%,添加 剂(B)等于或大于6重量Q/。,添加剂(C)等于或大于2重量。/。,及添 加剂(D)等于或大于2重量0/0。
从表2至4已知,对润滑性影响效果最大的添加剂是(C)钙类 添加剂。由此,已知如在润滑油X组的润滑性能够通过增大(C) 钙类添加剂的量(例如在润滑油Y-3中)而得以保证。然而在这种 情况下,成本变高。另一方面,已知即使是当在润滑油X组和 润滑油Y组中将添加剂(A)、 (B)、 (D)的量分别增加时也不能得 到如在润滑油Z组中的润滑性。同样地,即使当在润滑油Z组中 将添加剂(A)、 (B)、 (D)的量分别增加时,在润滑性方面未观察 到明显的差别。
从上述结果已知,向润滑油基础油中共混2 5至3 5重量%的 添加剂(A)、 6至16重量%的添加剂(B)、 2至12重量%的添加剂(C) 和2至13重量。/。的添加剂(D)的润滑油Z组是优选的。即,润滑油 (Z)组对应于本发明的实施例。此外,已知即使是当增加各添加 剂的量时也能保证等同的润滑性,因此,考虑到材料成本,具 有相对少量的共混添加剂的润滑油Z-2 、润滑油Z-4 、润滑油Z-6 、 润滑油Z-8、润滑油Z-10是进一步优选的,以及润滑油Z-1是更 进一步优选的。当通常考虑这些时,得出进一步优选向润滑油基础油中共混25至30重量%的添加剂(A)、 6至11重量%的添加剂 (B)、 2至7重量。/。的添加剂(C)和2至7重量Q/o的添加剂(D),特别 地,更进 一 步优选向润滑油基础油中共混2 5至3 0重量%的添加 剂(A)、 6至11重量Q/。的添加剂(B)、 2至3重量Q/。的添加剂(C)和2 至7重量%的添加剂(D),以获得足够的成本降低。 <螺紋轧制试验>
接着,通过使用比较例3和润滑油Z-1进行螺紋轧制。比较 例3是在比较例中具有最高润滑性的润滑油。润滑油Z -1由构成 对应于本发明实施例的润滑油Z组中的基准组成来构成。此外, 比较和研究根据在加工螺紋轧制螺丝中转数的变化的扭矩和螺 丝螺紋顶部的凹口的宽度尺寸L(参见图1)的趋势。图2示出了转 数和凹口的宽度尺寸L之间的关系。图3示出了转数和扭矩之间 的关系。 [加工条件]
螺丝攻:/>制螺丝用螺丝攻
直径;材料;基本为SKH58 工件: 加强板
材料;SPHD
拉伸强度;270N/mm2
厚度;2.3mm
宽度;125.4mm 在图2中,与在通过比较例3的螺紋轧制的情况相比,在通 过润滑油Z-1螺紋轧制的情况下,螺丝螺紋顶部的凹口总体上更 大。这是由润滑油Z-1的绝对润滑性高于比较例3的绝对润滑性 引起的。然而,在比较例3和润滑油Z-1中,螺丝螺紋顶部的凹 口随着转数增加趋于变小。已知即使在润滑油Z-1中,当转数等于或大于400rpm时,也能使凹口的宽度尺寸L等于或小于 0.3mm。重要的是,当研究图3时,已知扭矩随比较例3的转数 的增加也趋于增加。已知因此作为用于在高转数下加工螺紋轧 制螺丝的润滑油存在问题。因为即使当能降低螺丝螺紋顶部的 凹口时,螺丝螺紋本身的精度/质量也劣化,以致表面粗糙度不 良。与之相反,根据润滑油Z-1,随转数增加,扭矩还趋于降低, 示出与比较例3的性质相反的性质。因此,已知包括润滑油Z-1 的润滑油Z组特别适用于在高转数下加工螺紋轧制螺丝。
接着,确认对润滑性的影响最大的钙类添加剂(C)对于加工 螺紋轧制螺丝的影响。具体地,通过使用润滑油Z-l至Z-3进行 螺紋轧制,并测量在这种情况下的扭矩和凹口的宽度尺寸L。 将其结果示于表5中。在这种情况下的转数为400rpm,且加工 条件与先前螺紋轧制试验的加工条件相似。此外,此处使用具 有20mm"s动态粘度和40mm"s动态粘度的润滑油Z-l至润滑油 Z-3。
[表5]
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通过前述润滑性试-验已经证实:钓类添加剂(C)的共混量越 大,润滑性越高。当在这个前提下观察表5时,即使在润滑性具 有显著差异的润滑油Z-l至润滑油Z-3中,在螺紋轧制中,扭矩 和螺丝螺紋顶部的凹口的尺寸也基本上相同。由此已知,从提 高螺紋轧制中螺丝螺紋质量的角度,钓类添加剂(C)不是重要 的。因此,已知:通过限定添加剂(C)的共混量至必要的最小值,能够提供能形成具有螺丝螺紋顶部的小凹口的螺丝螺紋同时提 供优良的润滑性且具有低材料成本的润滑油。
此外,已知当动态粘度至少约15至45mmVs时,上述效果 能得到保证。当进一步详细地观察时,在具有高动态粘度的润 滑油的情况下,扭矩和螺丝螺紋顶部的凹口两者都降低。因此, 已知动态粘度优选约3 0至45mm2/s 。
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