[发明专利]加工油、加工油用添加剂及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及即使进行条件苛刻的加工也可以发挥优异的加工性的加工油、用于该加工油的添加剂及使用该加工油的加工方法。

背景技术

为了以低成本生产高品质的部件，需要高加工性。例如，进行锻造、减薄拉深加工、拉深加工等冷塑性加工时，要求：增大每一次的变形量等，提高生产率的同时维持加工面的品质，并且延长昂贵的加工工具的寿命。因此，在降低加工工具与被加工材料之间的摩擦系数的同时提高这些加工面间的抗烧结性是很重要的。因此，一直以来，如下进行：在模具等加工工具的表面设置具有耐磨损性或降低摩擦系数的效果的硬质膜，或使用各种加工油(加工用润滑油)，或进一步将它们组合。例如在如下所述的专利文献中有涉及这些的记载。

专利文献1：日本特开平7-150174号公报

专利文献2：日本特开平7-118682号公报

专利文献3：日本特开2005-66700号公报

专利文献4：日本特开2005-66703号公报

专利文献5：日本特开2008-56707号公报

专利文献6：日本特开2007-136511号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而进行的。本发明的目的在于，提供使用表面被包覆的加工工具也可以进一步提高加工性的、与以往完全不同的新型加工油。另外，本发明的目的还在于，提供在该加工油的制备中使用的加工油用添加剂及使用该加工油的加工方法。

本发明人为了解决上述课题而进行了专心研究，经过反复试验，结果发现，通过将现有的加工油中未使用过的具有非常大的分子量的油溶性高分子化合物用于加工油，即使在变形量大的苛刻的加工下也不产生烧结，可以通过低的加工力进行加工。而且，通过发展该成果，完成了以下所述的本发明。

《加工油》

(1)首先，从上述情况来看，本发明提供一种加工油，其介于加工工具的加工面与通过该加工面的接触而加工的被加工材料的被加工面之间，其特征在于，包含分子量为5000～1000000的油溶性高分子化合物。

此时，加工工具的加工面优选由硬质膜(硬度例如为HV1000以上的膜)包覆。这样的硬质膜有：碳化物膜、氮化物膜、碳氮化物膜、非晶碳膜等。具体而言，为TiC膜、TiN膜、TiCN膜、CrAlN膜、CrN膜等。

作为其一例，本发明优选为一种加工油，其介于由非晶碳膜包覆的加工工具的包覆面与通过该包覆面的接触而加工的被加工材料的被加工面之间，其特征在于，包含分子量为5000～1000000的油溶性高分子化合物。需要说明的是，本说明书中的分子量只要没有特别限定，则是指“重均分子量(Mw)”。

(2)通过使用本发明的加工油，可以大幅降低由非晶碳膜包覆的加工工具与被加工材料之间的摩擦系数，可以不产生烧结而通过低的加工力进行高品质的加工。并且，这样的优异的效果仅通过使本发明的加工油介于由非晶碳膜包覆的加工工具的包覆面与通过其加工的被加工材的被加工面之间(以下适当简称为“加工面间”)而获得。因此，还可以实现加工工序的简化、通过降低加工力而获得的节能化、模具等加工工具的高寿命化，进而，还可以实现生产率的提高及生产成本的削减。这样的优点特别是在进行加工率大的冷塑性加工等的情况下有效。

(3)但是，本发明的加工油表现出这样的优异的特性的机制还不确定，目前认为如下。本发明的加工油中所含的油溶性高分子化合物的分子量比构成现有加工油的基油及添加剂大很多。因此，油溶性高分子化合物，吸附在加工工具的包覆面(例如HV1000以上的膜，更具体为非晶碳膜等)或被加工材料的被加工面上的每1分子的物理吸附力大，且粘性也高。因此认为，即使进行强加工时，在加工面间也不易产生油膜切断。另外，现有的固体润滑被膜等的膜厚需要为数μm左右，但由于本发明的油溶性高分子化合物的分子量大，因此，即使为数分子左右(以膜厚计为数～数十nm)也可以充分地抑制加工面间的固体接触。进而，由于油溶性高分子化合物与固体润滑被膜不同，到底是液膜，因此，可以认为，其容易追随加工时的塑性变形，在这一点上，也容易抑制加工面间的固体接触。