專利名稱：：熱加工用潤滑劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于熱加工用潤滑劑組合物，特別是關(guān)于適合供給采用傾斜軋制制造無縫鋼管時使用的頂頭、導(dǎo)板等加工工具的表面的熱加工用潤滑劑組合物。采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管時，其基本工藝過程可以分為(1)圓鋼坯的穿孔工序，(2)中空管的延伸加工工序，(3)精加工工序。在這些穿孔、延伸、軋制的各道工序中需要使用頂頭、導(dǎo)板和軋輥等加工工具，其中，頂頭的損耗是影響制管操作的效率、經(jīng)濟(jì)性、產(chǎn)品的質(zhì)量的重要因素。頂頭的表面上覆蓋著附著于母材上的較厚的氧化皮(以下簡稱鐵鱗)。這種鐵鱗，作為保護(hù)頂頭本體的絕熱層，不僅直接影響到頂頭的壽命，而且還起到減輕軋制負(fù)荷、防止燒結(jié)的作用。但是，僅僅有鐵鱗存在還不足以充分的保護(hù)頂頭主體，因此，很久以來人們一直試圖在對鋼坯直接穿孔的頂頭上使用潤滑劑。例如，特開昭51-57729和特開平1-180712中公布了從頂頭的前端噴射油脂系潤滑劑的方法。另外，特開平5-138213中公布了在頂頭的表面上預(yù)先涂布石墨系潤滑劑，然后進(jìn)行穿孔的方法。但是，前一種方法，由于頂頭前端的形狀對于鋼坯穿孔來說是極為重要的部分，因此，要想在不損害其形狀的情況下設(shè)置噴射孔是十分困難的，目前在工業(yè)上還沒有形成成熟的技術(shù)。另外，后一種方法，由于石墨而產(chǎn)生滑動，因此未必有利于提高穿孔效率，另外還存在被軋制材料的咬入不良和尻拔不良等問題。最近，無縫鋼管的原材料越來越多地使用不銹鋼和合金鋼，對于頂頭來說使用條件越來越嚴(yán)酷。這是因為，與普通鋼相比，被軋材料為合金鋼時穿孔工序中的穿孔負(fù)荷大大提高，即頂頭表面的鐵鱗容易剝離，因此頂頭與被軋材料之間沒有了絕熱層兼潤滑層，頂頭直接受到損耗。另一方面，用曼內(nèi)斯曼型穿孔機(jī)穿孔、軋制無縫鋼管的場合，在用傾斜相對的一對軋輥和頂頭軋制被軋材料時，通常使用一對導(dǎo)板來限制由于軋制而產(chǎn)生的被軋材料外徑擴(kuò)大。上述導(dǎo)板通常使用固定型的導(dǎo)板和圓盤輥道型的導(dǎo)板。在這種場合，在被軋材料的圓周方向上，導(dǎo)板的表面與被軋材料處于100％的滑動比接觸狀態(tài)。另外，被軋材料為以13％Cr鋼、22％Cr鋼和奧氏體不銹鋼為代表的高合金鋼的場合，在進(jìn)行軋制時，與碳鋼相比，防止被軋材料的外徑膨脹的導(dǎo)板抗力增大，因此導(dǎo)板表面容易與被軋材料產(chǎn)生燒結(jié)。為了防止產(chǎn)生上述燒結(jié)，特開昭60-56406中公布了一種一面向?qū)О灞砻婀┙o石墨系潤滑劑，一面進(jìn)行軋制的方法，特公平5-16925中公布了一種向?qū)О灞砻婀┙o硼酸系潤滑劑，進(jìn)行軋制的方法。這兩種方法都是通過噴射將潤滑劑供給導(dǎo)板的表面上。但是，無論哪一種方法都存在下列問題，即潤滑劑供給量過少時，防止燒結(jié)的作用不充分，使成品鋼管的表面上殘留有缺陷。反之，潤滑劑的供給量過多時，特別是在特開昭60-56406中所述的使用石墨系潤滑劑的場合，剩余的潤滑劑進(jìn)入被軋材料與軋輥之間，使這部分的摩擦系數(shù)降低，產(chǎn)生滑動，以致軋制無法進(jìn)行。另外，在特公平5-16925中所述的使用硼酸系潤滑劑的場合，由于使用大量的軋輥冷卻水等，潤滑劑容易流失，有時不能獲得防止燒結(jié)的效果。另外，特開平6-142749中公布了一種一面向鋼坯表面供給硅酸鈉系潤滑劑，一面軋制的方法，特開平7-116709中公布了一種一面向軋輥表面供給膨潤云母系潤滑劑一面軋制的方法。但是，這兩種潤滑方法都存在下列問題。如特開平6-142749中所述，一面向鋼坯表面供給硅酸鈉系潤滑劑，一面軋制時，在搬運鋼坯過程中或軋制過程中，被軋材料表面的鐵鱗容易剝落，與此同時，潤滑劑也從被軋材料上脫落，有時不能獲得燒結(jié)的效果。另外，如特開平7-116709中所述，一面向軋輥表面供給膨潤云母系潤滑劑，一面軋制時，由于潤滑劑被軋輥冷卻水等沖洗掉以及由于軋制時被軋制材料表面的氧化皮剝落而使?jié)櫥瑒┟撀洌袝r不能獲得防止燒結(jié)的效果。另外，特開平5-148493中公布了使用含有石墨和云母的硅酸鈉水溶液作為被軋材料用的潤滑劑。這種水玻璃系潤滑劑，在被加熱時水分蒸發(fā)，發(fā)泡后經(jīng)過浮石狀態(tài)達(dá)到軟化溫度，形成玻璃態(tài)。因此，在軋制前將其預(yù)先涂布到高溫的被軋材料表面上時，軟化成玻璃狀后與導(dǎo)板或軋輥接觸，發(fā)揮潤滑作用。另外，該潤滑劑由于是液態(tài)的，在比較低溫的頂頭和導(dǎo)板上也能涂布，乍一看起來好像可以用來作為頂頭或?qū)О宓臐櫥瑒?。但是，頂頭和導(dǎo)板與被軋材料接觸后開始升溫，預(yù)先涂布的潤滑劑在到達(dá)形成玻璃狀的軟化點之前就受到剪切負(fù)荷，因此容易從頂頭和導(dǎo)板的表面上剝離，不能發(fā)揮潤滑作用。特開平5-171165中還公布了使用在氧化硼或硼酸中混合堿金屬硼酸鹽形成的粘結(jié)劑與粒狀氧化物系層狀化合物的組合物作為被軋材料用的潤滑劑。但是，由于這種潤滑劑不是液態(tài)的，在與空心管坯內(nèi)表面達(dá)到900℃以上的被軋材料相比溫度低得多的頂頭和導(dǎo)板上使用這種潤滑劑時，不能附著在它們的表面上，也不能通過熔融而擴(kuò)展。綜上所述，采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管時，在鋼坯的穿孔工序或隨后的延伸上序及軋制工序中，人們希望減輕頂頭、導(dǎo)板與被軋材料之間的摩擦系數(shù)，延長頂頭和導(dǎo)板的壽命。特別是鋼坯是不銹鋼或合金鋼時，軋制時加工工具承受很大負(fù)荷的場合，希望找到解決上述問題的對策。本發(fā)明的目的是，在無縫鋼管的傾斜軋制等熱加工時，減小加上工具與被加工材料之間的磨擦系數(shù)，延長加工工具的壽命。采用曼內(nèi)斯曼無縫鋼管制管法、特別是制造不銹鋼或合金鋼鋼坯時，頂頭的損耗和傾斜穿孔機(jī)的導(dǎo)板的燒結(jié)十分嚴(yán)重，為此本發(fā)明人使用了各種固體潤滑劑想要解決這一問題。但是，頂頭與被軋材料之間或?qū)О迮c被軋材料之間的摩擦與通常所說的摩擦不同，在1000℃以上的高溫下產(chǎn)生接近于極限狀態(tài)的磨擦。本發(fā)明人注意到，可以減輕這種摩擦的唯有在頂頭表面上生成的致密而堅固的氧化鐵被膜(FeO、Fe3O4)，因此對其熔點和被膜強(qiáng)度等進(jìn)行了研究，力圖在頂頭表面上或?qū)О迮c被軋材料之間形成與氧化鐵被膜同等的耐熱保護(hù)膜，以解決上述問題，結(jié)果完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供了一種熱加工用潤滑劑組合物，它是將下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水30-70％(重量)。將上述組合物涂布在頂頭表面上或者將其供給導(dǎo)板表面或?qū)О灞砻媾c被軋材料之間，即可以達(dá)到上述目的。另外，發(fā)明還提供了一種熱加工用潤滑劑組合物，它是將下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽細(xì)成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水5-50％(重量)(E)氧化鐵10-60％(重量)(F)選自分散劑和增稠劑組成的組中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)。將該組合物涂布在頂頭表面上或者將其供給導(dǎo)板表面或?qū)О灞砻媾c被軋材料之間，即可以達(dá)到上述目的。將該組合物供給導(dǎo)板表面與被軋材料之間可以特別好地發(fā)揮潤滑作用。另外，本發(fā)明還提供了一種無縫鋼管的制造方法，其特征是，在采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管時，一面將頂頭的表面溫度保持在100-300℃，一面將上述熱加工用潤滑劑組合物涂布在頂頭表面上，然后進(jìn)行軋制。至于其它的方法，讀了本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書后就可以清楚了。附圖的簡要說明圖1是表示在傾斜軋機(jī)的頂頭上涂布本發(fā)明的潤滑劑的實施例的模式圖。圖2是表示在傾斜軋機(jī)的固定型導(dǎo)板上涂布本發(fā)明的潤滑劑的實施例的模式圖。發(fā)明的實施方式(第1實施方式例)圖1是表示在傾斜軋機(jī)的頂頭上涂布本發(fā)明的潤滑劑的實施例的模式圖。在圖1中，傾斜軋機(jī)1配備有相對于軋制線呈傾斜配置的上、下軋輥2、2’和在軋制線上配置的頂頭3，對鋼坯進(jìn)行穿孔軋制或者對中空管坯進(jìn)行延伸軋制。4是頂桿、5是バ-ステデイアロ-ル。頂頭3可以在傾斜軋機(jī)1中反復(fù)使用。用來軋制一根被軋材料的頂頭3，與頂桿4一起從軋制后的管材中拔出后，使其通過水噴頭20而被冷卻。這時，利用水噴頭20將頂頭的表面溫度冷卻、保持在100-300℃，然后利用配置在水噴頭20附近的潤滑劑涂布頭10將潤滑劑涂布在頂頭3的表面上。隨后，將頂頭3再次送入傾斜軋機(jī)1中，用バ-ステデイアロ-ル5保持住頂桿4用于軋制下一根被軋制材料。在頂頭3的表面上涂布的本發(fā)明的熱加工用潤滑劑組合物是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水30-70％(重量)。另外，本發(fā)明的組合物，為了在軋制管材時在頂頭表面上有效地發(fā)揮作用，其軟化點(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點)在500-700℃為宜，優(yōu)選的是550-650℃。(第2實施方式例)圖2是表示在傾斜軋機(jī)的固定型導(dǎo)板上涂布本發(fā)明的潤滑劑的實施例的模式圖。在圖2中，傾斜穿孔機(jī)1配備有相對于軋制線呈傾斜配置的一對軋輥2、2’和在軋制線上配置的頂頭3，對鋼坯7進(jìn)行穿孔軋制或者對中空管坯7進(jìn)行延伸軋制。用來軋制完1根被軋材料的固定型導(dǎo)板6、6’，在軋制下一根被軋材料之前，用軋輥冷卻水或?qū)Ｓ玫睦鋮s水進(jìn)行冷卻，然后用于軋制下一根被軋材料。其中，在冷卻后和軋制過程中的導(dǎo)板表面和被軋材料與導(dǎo)板之間，用潤滑劑涂布噴頭6A供給潤滑劑。供給頂頭3和導(dǎo)板6、6’的本發(fā)明的熱加工用潤滑劑組合物是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水30-70％(重量)(E)氧化鐵10-60％(重量)(F)選自分散劑和增稠劑中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)。另外，本發(fā)明的組合物，為了在軋制管材時在導(dǎo)板與被軋材料之間有效地發(fā)揮作用，其軟化點(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點)在700-900℃為宜，優(yōu)選的是750-850℃。這是因為，本發(fā)明的組合物在高溫下可以進(jìn)行流體的潤滑，另外由于配入氧化鐵，可以確保該潤滑膜的強(qiáng)度。下面詳細(xì)地說明本發(fā)明的各混合成分的限定依據(jù)。堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)堿命屬硅酸鹽是構(gòu)成加工時的潤滑主體的成分之一，按無水物換算使用10-60％(重量)。堿金屬硅酸鹽依賴于與其它混合成分的比例而對潤滑膜產(chǎn)生影響。少于10％(重量)時，熔點過低，潤滑效果不足，高于60％(重量)時，熔點過高，不能產(chǎn)生預(yù)期的潤滑性。形成鹽的堿金屬可以是鋰、鈉、鉀、銣、銫和鈁中的任何一種。這些堿金屬硅酸鹽只要在上述范圍內(nèi)即可，可以使用一種，也可以幾種并用。通常，為了調(diào)整組合物的熔點，最好是將幾種組合起來使用。在這些堿金屬硅酸鹽中，從價格和容易獲得的角度考慮，優(yōu)先選用鈉和鉀。具體地說，以硅酸鈉和硅酸鉀為例，硅酸鈉一般是按照Na2O與SiO2的摩爾比為1∶1-1∶4配合，硅酸鉀一般是按照K2O與SiO2的摩爾比為1∶1-1∶5配合。這兩種鹽，分別取決于Na2O與SiO2的摩爾比或K2O與SiO2的摩爾比，影響頂頭與被軋材料之間或?qū)О迮c被軋材料之間的潤滑膜的性質(zhì)，它們也可以在一般的摩爾比范圍內(nèi)使用而不會有問題。硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)硅烷偶聯(lián)劑，在與堿金屬硅酸鹽的相互關(guān)系中對于保持涂布在頂頭表面上或供給導(dǎo)板表面及導(dǎo)板表面與被軋材料之間的潤滑膜的附著性、硬度、高溫潤滑持續(xù)性是必要的因素。其配比為1-20％(重量)。低于1％(重量)時，附著性、硬度出現(xiàn)問題，高于20％(重量)時，涂膜內(nèi)的有機(jī)物增多，導(dǎo)致潤滑時的高溫持續(xù)性降低。這些硅烷偶聯(lián)劑，在1個分子中具有可以與有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)結(jié)合的異種反應(yīng)基，一般適合用于纖維增強(qiáng)樹脂。舉例來說，有乙烯基硅烷系、氨基硅烷系、環(huán)氧硅烷系、甲基丙烯酸硅烷系、氯硅烷系、巰基硅烷系和烷基硅烷系的偶聯(lián)劑，它們可以單獨使用，也可以幾種并用。另外，在本發(fā)明中為了將這些偶聯(lián)劑與水混合還取決于硅烷偶聯(lián)劑的用量，優(yōu)先選用水溶性硅烷偶聯(lián)劑。另外，本發(fā)明的潤滑劑組合物，硅烷偶聯(lián)劑的一部分水解后轉(zhuǎn)變成硅醇基。在上述烷基硅烷偶聯(lián)劑中，對本發(fā)明中優(yōu)選使用的作進(jìn)一步的說明。優(yōu)選的烷基硅烷偶聯(lián)劑由通式R4-nSiXn表示，式中n是1-3的整數(shù)，R是1-9個碳原子的烷基，X是被水解基，例如烷氧基或鹵原子，從操作上看，X是烷氧基的場合比較有利。另外，X是烷氧基的場合，碳原子數(shù)為1-7較為有利，從親水性考慮，碳原子數(shù)最好是1-3。另外，據(jù)推測在界面控制點，也可以用鈦酸酯系或鋁酸酯系偶聯(lián)劑代替本發(fā)明中所使用的上述硅烷偶聯(lián)劑。選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)。上述堿金屬化合物，在與堿金屬硅酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑或氧化鐵等其它混合成分的相互關(guān)系中，對于控制涂布在頂頭表面上或供給導(dǎo)板表面及導(dǎo)板表面與被軋材料之間的潤滑膜的熔點起到重要作用。構(gòu)成本發(fā)明中所使用的上述堿金屬化合物的堿金屬可以是鋰、鈉、鉀、銣、銫和鈁中的任何一種。這些堿金屬化合物可以使用一種，也可以幾種并用。堿金屬化合物的混合比例是0.1-5.0％(重量)，高于5.0％(重量)時，難以形成組合物，并且組合物的穩(wěn)定性降低。反之，低于0.1％(重量)時，難以將涂膜的熔點控制在適合于潤滑的程度。另外，為了容易控制熔點，堿金屬最好是選用鋰。特別是，堿金屬硅酸鹽采用價格低的硅酸鈉或硅酸鉀時，上述堿金屬選用鋰較為有利。再有，本發(fā)明的組合物為了形成堿性水溶液，可以以易溶于堿水作為堿性化合物的選擇標(biāo)準(zhǔn)。從這個角度考慮，堿性化合物最好是選用氫氧化物。根據(jù)以上所述，氫氧化鋰被用來作為優(yōu)選的堿金屬化合物。但是，也可以添加其它的鹽，例如還可以使用硼砂。經(jīng)過這樣調(diào)整的潤滑涂膜的軟化點是700-900℃，優(yōu)選的是750-850℃。水30-70％(重量)或5-50％(重量)本發(fā)明的組合物，在有水存在的條件下，硅烷偶聯(lián)劑分解，形成必要的組合物。水的混合比例根據(jù)其它混合成分的情況而有所不同，其配比過低時，液體變得粘稠，難以涂布到頂頭上或供給導(dǎo)板。反之配比過高時，在頂頭和導(dǎo)板表面上的附著性以及浸入導(dǎo)板表面與被軋材料之間的性能出現(xiàn)問題?；谏鲜鲈?，在本發(fā)明中，根據(jù)其它混合成分的比例，水的比率規(guī)定如下在(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)的情況下，水是30-70％(重量)。超過70％(重量)時，液體過稀，向頂頭上涂布或向?qū)О迳瞎┙o的操作變得困難。少于30％(重量)時，液體過稠，在頂頭和導(dǎo)板表面上的附著性以及浸入導(dǎo)板表面與被軋材料之間變得困難。在(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(E)氧化鐵10-60％(重量)(F)選自分散劑和增稠劑組成的組中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)的情況下，水是5-50％(重量)。這種場合與上面所述不同，由于含有氧化鐵和添加劑，水的含量減少。但是，超過50％(重量)時，液體過稀，向頂頭上涂布或向?qū)О迳瞎┙o的操作變得困難。少于5％(重量)時，液體過稠，在頂頭和導(dǎo)板表面上的附著性以及浸入導(dǎo)板表面與被軋材料之間變得困難。氧化鐵10-60％(重量)本發(fā)明人注意到，在采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管工藝過程的熱軋工序中，可以減輕接近于極限狀態(tài)的摩擦的唯有在頂頭表面上生成的致密而堅固的氧化鐵被膜(FeO、Fe3O4)。而且，從高溫下的潤滑效果考慮，發(fā)現(xiàn)混合氧化鐵成分是有利的。其添加量在10-60％(重量)為宜。在頂頭表面上涂布本發(fā)明的潤滑組合物時，一般地最初在頂頭表面上形成氧化鐵被膜，因此稍微混合少許即可。另一方面，將本發(fā)明的潤滑組合物供給導(dǎo)板與被軋材料之間時，應(yīng)當(dāng)混合稍微多一些。但是，超過60％(重量)時，被軋材料上產(chǎn)生裂紋等缺陷，而低于10％(重量)時，頂頭或?qū)О宓哪p加劇，致使它們的壽命縮短。氧化鐵分為氧化亞鐵(FeO)、三氧化二鐵(Fe2O3)、四氧化三鐵(Fe3O4)，上述的任一種氧化鐵均可使用。由于必需均勻地分散，其平均粒徑在0.1-500μm為宜。平均粒徑大于500μm時，本發(fā)明的組合物中的氧化鐵發(fā)生沉淀，難以均勻分散。反之，小于0.1μm時，潤滑流體的強(qiáng)度降低，喪失預(yù)期的潤滑性。選自分散劑和增稠劑組成的組中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)為了使氧化鐵均勻地分散，必需使用增稠劑和分散劑。為此，分散劑和/或增稠劑的添加量在0.1-5.0％(重量)較為適宜。超過5.0％(重量)時，本發(fā)明組合物中的氧化鐵的分散性雖好，但在頂頭或?qū)О灞砻嫔系母街詯夯?，因而不可取。另外，少?.1％(重量)時，氧化鐵的分散性惡化。因此，增稠劑、分散劑的添加量在0.1-5.0％(重量)為宜。增稠劑或分散劑可以使用藻朊酸鈉、藻朊酸丙二醇酯、酪蛋白鈉、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素銨、淀粉乙醇酸鈉、淀粉酸鈉、聚丙烯酸鈉、甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧丙基纖維素等纖維素，或阿拉伯樹膠、藻朊酸、酷蛋白、愈瘡膠、谷朊、淀粉、刺槐豆膠、ザンサン膠等天然橡膠多糖類。另外，還可以使用烷基胺、脂肪酸和烷基硫酸酯的金屬鹽、山梨糖醇的一和三脂肪酸酯、羊毛脂衍生物、卵磷脂、金屬皂、聚氧乙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、磺基琥珀酸二烷基酯等表面活性劑以及其它的表面活性劑，使氧化鐵粉表面的親水性更強(qiáng)，從而可以均勻地分散到本發(fā)明的組合物中。本發(fā)明，在用圖1或圖2所示的傾斜軋機(jī)1制造無縫鋼管時，將上述潤滑劑涂布到頂頭表面上并供給導(dǎo)板。在涂布到頂頭表面的場合，最好是將頂頭的表面溫度冷卻、保持在100-300℃。超出該溫度范圍時，潤滑劑難以附著在頂頭表面上。將潤滑劑涂布到頂頭表面上的方法，可以采用噴涂或輥涂、刷涂等，自動或于動進(jìn)行。將潤滑劑供給導(dǎo)板時，最好是采用噴涂。另外，本發(fā)明的熱加工用潤滑劑混合物，不限于采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管的工藝過程，也可以適用于一般的熱加工。實施例1在圖1所示的傾斜軋機(jī)1中實施本發(fā)明。制管結(jié)束后，將頂頭3噴淋水冷卻，使其表面溫度保持在170-250℃，用潤滑劑涂布頭10將潤滑劑涂布到頂頭表面上。潤滑劑采用表1-1至表2-2中所示的本發(fā)明的13種潤滑劑。另外，為了進(jìn)行比較，還進(jìn)行了無潤滑(比較例1)和只使用硅酸鈉1號(Na2O∶SiO2＝1∶2)40％(重量)水溶液的潤滑軋制(比較例2)。潤滑軋制時，對于1根頂頭來說，潤滑劑涂布量是150cc，噴射壓力(空氣噴霧)是潤滑劑3kgf/cm2、空氣2kgf/cm2。另外，用穿孔機(jī)穿孔和用延伸軋機(jī)延伸軋制用的頂頭3，使用在表面上生成大約400μm氧化皮的0.3％C-0.5％Cr-1.5％Ni系的頂頭。將各潤滑劑用于穿孔和延伸軋制200根直徑210mm(長度2m)的13％Cr鋼以上的高合金鋼鋼坯。水冷卻后，每次檢查頂頭表面的損耗情況，根據(jù)熔損、磨損、缺損等斷定達(dá)到壽命時，更換新的頂頭。將用于穿孔和延伸軋制200根13％Cr鋼以上的高合金鋼鋼坯的各頂頭的壽命根數(shù)進(jìn)行比較，結(jié)果示于表1-1～表2-2中。與無潤滑時的頂頭壽命相比，使用本發(fā)明的潤滑劑時，穿孔和延伸軋制均達(dá)到2倍以上的壽命。但是，只使用硅酸鈉1號40％(重量)水溶液時，與無潤滑時的頂頭的壽命相比，壽命一點也沒有提高。實施例2在圖2所示的傾斜軋機(jī)中實施本發(fā)明。由設(shè)置在導(dǎo)板6的被軋材料旋轉(zhuǎn)方向入側(cè)的噴咀6A向?qū)О灞砻媾c被軋材料的整個接觸區(qū)域供給潤滑劑。潤滑劑使用表3-1～表5-2中所示的本發(fā)明的16種潤滑劑。另外，為了進(jìn)行比較，還進(jìn)行了無潤滑(比較例1)和只使用硅酸鈉1號(Na2O∶SiO2＝1∶2)40％(重量)水溶液的潤滑軋制(比較例2)。潤滑軋制時，向兩側(cè)的導(dǎo)板分別供給20cc/min的潤滑劑。噴射壓力(エア-アトマイズ)是潤滑劑3kgf/cm2、空氣2.5kgf/cm2。另外，用ピアサ-穿孔軋制和用エロンゲ-タ延伸軋制時使用1.3％C-30％Cr-30％Ni系材質(zhì)的導(dǎo)板。將各潤滑劑用于穿孔和延伸軋制250根直徑210mm(長度2m)的13％Cr鋼以上的高合金鋼鋼坯。每次軋制后檢查導(dǎo)板的表面狀況，根據(jù)燒結(jié)、磨損、熱裂紋等斷定達(dá)到壽命時，更換新的導(dǎo)板。將用于穿孔和延伸軋制250根13％Cr鋼以上的高合金鋼鋼坯的各導(dǎo)板的壽命根數(shù)進(jìn)行比較，結(jié)果示于表3-1～表5-2中。與無潤滑時的導(dǎo)板壽命相比，使用本發(fā)明的潤滑劑時，穿孔和延伸軋制均可獲得3倍以上的壽明。但是，只使用硅酸鈉1號40％(重量)水溶液時，與無潤滑時的導(dǎo)板壽命相比，壽命一點也沒有提高。如上所述，按照本發(fā)明，可以簡便地延長在高合金鋼穿孔或延伸軋制的嚴(yán)酷條件下使用的無縫鋼管軋制用頂頭等熱加工工具的壽命。表1-1〔單位重量％〕)氯硅烷-10.0--------10.0----5.0-------10.0--------1.0--10.0-----------20.0-</table></tables>*(3)乙烯基三乙氧基硅烷5*(4)γ—氨丙基三甲氧基硅烷*(5)γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷*(6)γ—巰丙基三甲氧基硅烷*(7)γ—氯丙基三甲氧基硅烷表1-2(單位重量％)表2-1〔單位重量％〕</tables>*(3)乙烯基三乙氧基硅烷*(4)γ—氨丙基三甲氧基硅烷5*(5)γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷*(6)γ—巰丙基三甲氧基硅烷*(7)γ—氯丙基三甲氧基硅烷表2-2(單位重量％)表3-1〔單位重量％〕</tables>*(3)乙烯基三乙氧基硅烷5*(4)γ—氨丙基三甲氧基硅烷*(5)γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷*(6)γ—巰丙基三甲氧基硅烷*(7)γ—氯丙基三甲氧基硅烷表3-2(單位重量％)</tables>表4-1〔單位重量％〕*(3)乙烯基三乙氧基硅烷5*(4)γ—氨丙基三甲氧基硅烷*(5)γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷*(6)γ—巰丙基三甲氧基硅烷*(7)γ—氯丙基三甲氧基硅烷表4-2(單位重量％)表5-1〔單位重量％〕</tables>*(3)乙烯基三乙氧基硅烷5*(4)γ—氨丙基三甲氧基硅烷*(5)γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷*(6)γ—巰丙基三甲氧基硅烷*(7)γ—氯丙基三甲氧基硅烷表5-2(單位重量％)</tables>權(quán)利要求1.熱加工用潤滑劑組合物，其特征是，它是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水30-70％(重量)。2.權(quán)利要求1所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(A)是硅酸鈉，成分(C)的堿金屬化合物是鈉化合物。3.權(quán)利要求1所述的熱加上用潤滑劑組合物，其中，成分(A)是硅酸鈉，成分(C)的堿金屬化合物是鉀化合物。4.權(quán)利要求1所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(A)是硅酸鈉，成分(C)的堿金屬化合物是鋰化合物。5.權(quán)利要求4所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(C)的鋰化合物是氫氧化鋰。6.熱加工用潤滑劑組合物，其特征是，它是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水5-50％(重量)(E)氧化鐵10-60％(重量)(F)選自分散劑和增稠劑中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)。7.權(quán)利要求6所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(A)是選自硅酸鈉和硅酸鉀組成的組中的至少一種化合物。8.權(quán)利要求6或7所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(C)的堿金屬化合物是鈉化合物。9.權(quán)利要求6或7所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(C)的堿金屬化合物是鉀化合物。10.權(quán)利要求6或7所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，成分(C)的堿金屬化合物是鋰化合物。11.權(quán)利要求10所述的熱加工用潤滑劑組合物，其中，所述的鋰化合物是氫氧化鋰。12.無縫鋼管的制造方法，其特征是，在采用曼內(nèi)斯曼方式制造無縫鋼管時，一面將頂頭的表面溫度保持在100-300℃，一面將由權(quán)利要求1或6所述的組合物構(gòu)成的潤滑劑涂布在頂頭表面上，然后進(jìn)行軋制。13.適合用作潤滑劑的組合物，其特征是，該組合物是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水30-70％(重量)。14.適合用于作為潤滑劑的組合物，其特征是，該組合物是由下列成分混合而構(gòu)成的(A)堿金屬硅酸鹽10-60％(重量)(B)硅烷偶聯(lián)劑1-20％(重量)(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽組成的組中的至少1種堿金屬化合物0.1-5.0％(重量)(D)水5-50％(重量)(E)氧化鐵10-60％(重量)(F)選自分散劑和增稠劑組成的組中的至少一種添加劑0.1-5.0％(重量)。全文摘要熱加工用潤滑劑組合物的組成以重量%計為,(A)堿金屬硅酸鹽10—60,(B)硅烷偶聯(lián)劑1—20,(C)選自堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬硼酸鹽和堿金屬無機(jī)酸鹽中至少1種堿金屬化合物0.1—5.0,(D)水30—70。另一種組合物除A、B、C組成同上以外,還含(D)水5—50、(E)氧化鐵10—60、(F)選自分散劑和增稠劑的至少一種添加劑0.1—5.0。用于無縫鋼管的熱加工時可減小加工工具與軋制材料間的摩擦系數(shù),延長工具的壽命。文檔編號C10N10/08GK1181414SQ9711349公開日1998年5月13日申請日期1997年4月24日優(yōu)先權(quán)日1996年10月30日發(fā)明者依藤章,豐岡高明,島本健,喜多政春,金山太郎申請人:川崎制鐵株式會社