[发明专利]耐腐蚀性和加工后的外观优异的钢线材

说明书

提供一种具有能够使长期防锈性等的耐腐蚀性、和镦锻加工后优异的外观并立的润滑皮膜的钢线材。本发明的钢线材，在表面具有不含磷的润滑皮膜，所述润滑皮膜中，含有硅(A)、钨(B)和脂肪酸的碱金属盐(C)，(B)/(A)的干燥质量比为1.3～18的范围，(C)/{(A)+(B)}的干燥质量比为0.14～2.0的范围。

技术领域

本发明涉及表面具有不含磷的润滑皮膜的钢线材。

背景技术

在钢线和钢线材的塑性加工中，金属表面之间(特别是冲模与被加工材)剧烈地相互磨碰时产生的摩擦，成为加工能量增大、放热和咬粘现象等的原因。因此，会使用以减小摩擦力为目的的各种润滑剂。作为润滑剂，一直以来使用的是油和皂类等，通过供给到摩擦面，作为流体润滑膜而减小摩擦力。但是，在伴随着表面积扩大带来的高放热的同时而在高表面压力下滑动的塑性加工中，由于润滑性不足和润滑膜碎裂等而容易发生咬粘现象。因此，用硼酸盐皮膜和磷酸盐结晶皮膜等的无机皮膜等的固体皮膜，预先被覆金属材料表面的技术普遍化，以便即使在高表面压力下，仍介于冲模和被加工材的界面，从而能够使润滑膜碎裂难以发生，避免金属之间的直接接触。这样的固体皮膜具有充分的皮膜强度。特别是由磷酸锌皮膜和皂层构成的复合皮膜(以下，有称为化成处理皮膜的情况)，具有高加工性和耐腐蚀性，被广泛使用。

另一方面，近年来，加工能量进一步降低化、强加工度化、应对难加工材、皮膜工艺的环保性(例如磷酸盐处理大量产生淤渣等的工业废弃物，因此在环保上存在问题)、以及螺栓等的渗磷(若在高强度螺栓的镦头加工后残存皮膜成分的磷，则热处理时磷进入到钢中，成为脆性断裂的起因)对策等，这些对固体皮膜的要求涉及方方面面，正在急速高涨。对于这些要求，除了考虑环保，另一方面是具有高度润滑性的固体皮膜正在得到开发。在此技术中，是通过在被加工材的表面涂布水系的塑性加工润滑剂并进行干燥这样简便的工序，从而形成具有高度的润滑性的皮膜。

在专利文献1中，公开有一种金属材料塑性加工用水系润滑皮膜处理剂及该皮膜形成方法，其特征在于，是使(A)水溶性无机盐和(B)蜡溶解或分散在水中的组成物，固体成分重量比(B)/(A)处于0.3～1.5的范围内。

在专利文献2中，公开有一种金属材料塑性加工用水系润滑皮膜处理剂和该皮膜形成方法，其特征在于，在含有碱金属硼酸盐(A)的水系润滑皮膜处理剂中，碱金属硼酸盐(A)中含有硼酸锂，碱金属硼酸盐(A)中相对于全部碱金属的锂的摩尔比率为0.1～1.0，并且，碱金属硼酸盐(A)的硼酸B与碱金属M的摩尔比率(B/M)为1.5～4.0。该技术通过抑制因皮膜吸湿而发生的皮膜的结晶化，被认为能够形成的皮膜不仅具有加工性，而且具有高耐腐蚀性。

在专利文献3中公开有一种非磷系塑性加工用水溶性润滑剂，其特征在于，含有A成分：无机系固体润滑剂；B成分：蜡；C成分：水溶性无机金属盐，A成分与B成分的固体成分干燥质量比(A成分/B成分)为0.1～5，相对于A成分、B成分和C成分的合计量，C成分的固体成分干燥质量比率(C成分/(A成分+B成分+C成分))为1～30％。该技术是不含有磷的润滑剂，且能够实现与化成处理皮膜同等的耐腐蚀性。

在专利文献4中，公开有一种水系润滑皮膜处理剂和该皮膜形成方法，其中，含有水溶性无机盐(A)；从二硫化钼和石墨中选择的一种以上的滑润剂(B)；蜡(C)，并且使其在水中溶解或分散，(B)/(A)以固体成分重量比计为1.0～5.0，(C)/(A)以固体成分重量比计为0.1～1.0。该技术通过在现有的水系润滑皮膜处理剂中调合二硫化钼和/或石墨，从而能够实现与化成处理皮膜同等水平的高加工性。

在专利文献5中，公开有一种皮膜形成剂，其含有硅酸盐(A)、聚羧酸盐(B)、亲水聚合物和/或亲水性有机片层结构体(C)、及钼酸盐和/或钨酸盐(D)，所述各成分的干燥质量比为规定的比率。