(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）基油と、（Ｂ）石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体から選ばれる一種以上を含み、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線から得られる特性秒数が１．００秒以下であるとともに、該冷却曲線の８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間である３００℃秒数が６．００秒以上１４．５０秒以下であり、
ＪＩＳ  Ｋ２２０７：２００６の環球法により測定した（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点が４０℃以上であることを特徴とする熱処理油組成物。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｋ２２０７：２００６の環球法により測定した（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点が６０℃以上１５０℃以下である請求項１記載の熱処理油組成物。
【請求項３】
（Ａ）成分の基油の４０℃動粘度が４０〜５００ｍｍ２／ｓである請求項１又は２に記載の熱処理油組成物。
【請求項４】
熱処理油組成物の全量に対して、（Ａ）成分の基油を１０〜９９．９質量％、（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を０．１〜９０質量％含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱処理油組成物。
【請求項５】
前記熱処理油組成物の１００℃動粘度が１０〜３０ｍｍ２／ｓである請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱処理油組成物。
【請求項６】
（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の数平均分子量が２００〜５０００である請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱処理油組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理油組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材などの金属材料においては、その性質の改善を目的として、焼入れ、焼戻し、焼なまし、焼ならしなどの熱処理が施される。これらの熱処理の中で、焼入れは、加熱された金属材料を冷却剤中に浸漬して所定の焼入れ組織に変態させる処理であり、この焼入れによって、処理物は非常に硬くなる。例えばオーステナイト状態にある加熱された鋼材を冷却剤中に浸漬し、上部臨界速度以上で冷却すると、マルテンサイトなどの焼入れ組織に変態させることができる。
【０００３】
冷却剤としては、一般に油系、水系の熱処理剤が用いられる。油系の熱処理剤（熱処理油）を用いた金属材料の焼入れについて説明すると、加熱された金属材料を冷却剤である熱処理油に投入した場合、通常は３つの段階を経て冷却される。具体的には、（１）金属材料が熱処理油の蒸気膜で覆われる第１段階（蒸気膜段階）、（２）蒸気膜が破れて沸騰が起こる第２段階（沸騰段階）、（３）金属材料の温度が熱処理油の沸点以下となり、対流により熱が奪われる第３段階（対流段階）である。そして、各段階では金属材料の周囲の雰囲気が異なることを原因として冷却速度は異なっており、第２段階（沸騰段階）の冷却速度が最も速くなっている。
【０００４】
一般に、熱処理油においては、蒸気膜段階から沸騰段階に移行した際に急激に冷却速度が速くなる。金属材料が単純な平面形状ではない場合、金属材料の表面で蒸気膜段階と沸騰段階とが混在しやすくなる。そして、該混在が起こった場合には、蒸気膜段階と沸騰段階との冷却速度の差によって金属材料の表面で極めて大きな温度差が生じる。そして、この温度差によって、熱応力や変態応力が発生して金属材料に歪が生じる。
それ故、金属材料の熱処理、特に焼入れにおいては、その熱処理条件に適した熱処理油の選定が重要であり、その選定が不適切な場合には、金属材料に歪が生じるとともに、十分な焼入れ硬さが得られないことがある。
【０００５】
一方、熱処理油は、ＪＩＳ Ｋ２２４２：２０１２で１種から３種まで分類されており、焼入れに使用するのは１種の１号油、２号油、２種の１号油、２号油である。この中でＪＩＳＫ２２４２：２０１２では、冷却性能の目安として８００℃から４００℃までの冷却秒が規定され、１種２号では４．０秒以下、２種１号では５．０秒以下、２種２号では６．０秒以下と定められている。この冷却秒数が短いほど冷却性能が高く、金属材料が硬くなる。
一般に、焼入れ後の金属の硬さと歪とはトレードオフの関係にあり、硬いほど歪は大きくなる。
【０００６】
また、工業的には油剤の冷却性を示す指標として、３００℃秒数も用いられている。３００℃秒数とは、ＪＩＳ Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線の８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間である。  
ユーザーは目的の硬さと歪を得るために、上記のような指標を元に焼入油を選択している。例えば、歪が問題となる自動車用の歯車部品などの焼入れには、上記２種１号油が広く用いられている。これは、上記１種油では歪が大きくなることに加え、部品によっては硬度が高すぎるためである。また、上記２種２号油では歪は小さくなるものの、硬度が不足するためである。
【０００７】
ところで、自動車用変速機や減速機などの部品は、ほとんどの場合が大量生産され、１つのトレイに大量の処理物を段積みして一度に焼入れを行ういわゆる団体焼入れが行われている。その際に、段積みした部品をセットした位置により、冷却性能にばらつきが生じ、部品ごとの硬さや歪にばらつきが生じるという問題がある。例えば、下部にセットした部品の硬さが高く、上部にセットした部品の硬さが低くなる、などである。
以上の状況に鑑み、特許文献１〜６の技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２８６５１７号公報
【特許文献２】特開２００２−３８２１４号公報
【特許文献３】特開２００１−１５２２４３号公報
【特許文献４】特開２００２−３２７１９１号公報
【特許文献５】特開２００７−９２３８号公報
【特許文献６】特開２０１３−１９４２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
団体焼入れ時の部品ごとの硬さや歪のばらつきを低減するために、特許文献１では、振動機や噴射装置など特殊な設備を追加することが提案されている。
しかしながら、従来の装置に上記設備を追加することはコストがかかり、また設備によっては改造が困難であった。このため、特許文献１のように設備投資をすることなく、熱処理油組成物の特性のみで硬さや歪のばらつきを低減できる技術が望まれていた。
【００１０】
また、蒸気膜段階が長くなると、蒸気膜段階と沸騰段階とが混在する時間も長くなり、歪が大きくなりやすい。このため、蒸気膜段階が終了する温度（特性温度）に到達するまでの秒数（特性秒数）を短くすることが好ましい。
特許文献２では、特性秒数の影響をなくすため、ガスにより特性温度以下まで冷却してから油焼入する方法が提案されている。
一方、特許文献３では、冷却むらによる処理物の温度差を解消するため、マルテンサイト変態開始温度直上で一旦焼入油から処理物を引き上げ均熱する方法が提案されている。
しかし、特許文献２及び３の手段は、いずれも単純な油焼入れよりもコストや時間がかかる。また、特許文献２及び３の手段は、歪を小さくする方法であり、団体焼入れ時の部品ごとの硬さや歪のばらつきを小さくすることはできない。
【００１１】
特許文献４では、金属材料の焼入れにおいて、冷却むらが生じにくく、焼入れ処理物の硬さを確保するとともに、焼入れ歪を低減し得る熱処理油組成物として、４０℃における動粘度が５〜６０ｍｍ２／ｓの低粘度基油５０〜９５重量％と、４０℃における動粘度が３００ｍｍ２／ｓ以上の高粘度基油５０〜５重量％とからなる混合基油からなる熱処理油組成物が提案されている。
また、特許文献５では、上記２種１号油と同程度の冷却性能を持ちながら、団体焼入れ時の冷却性能のばらつきを低減する熱処理油組成物が提案されている。具体的には、５％留出温度が３００℃以上４００℃以下の低沸点基油５質量％以上５０質量％未満と、５％留出温度が５００℃以上の高沸点基油５０質量％を超え９５％以下とからなる混合基油を含むことを特徴とする熱処理油組成物である。
しかし、特許文献４及び５の熱処理油組成物は、蒸気膜破断剤を用いていないことから特性秒数が長く、団体焼入れ時の部品ごとの硬さや歪のばらつきを小さくすることはできない。
【００１２】
特許文献６では、４０℃動粘度が５ｍｍ２／ｓ以上６０ｍｍ２／ｓ以下である基油を組成物全量基準で５０質量％以上９５質量％以下と、４０℃動粘度が３００ｍｍ２／ｓ以上である基油を組成物全量基準で５質量％以上５０質量％以下と、αオレフィン共重合体とを配合することにより、団体焼入れ時の冷却性能のばらつきを低減できる熱処理油組成物が提案されている。
しかし、特許文献６の熱処理油組成物では、繰り返し焼入れを行うことにより、冷却性能が経時的に低下するという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような状況下でなされたもので、焼入れ等により金属材料を熱処理する際に、ＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度の冷却性能を保ちながら、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつきを低減できるとともに、該熱処理を繰り返し行った際の冷却性能の経時変化を抑制できる熱処理油組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決すべく、本発明の実施形態では、（Ａ）基油と、（Ｂ）石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体から選ばれる一種以上を含み、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線から得られる特性秒数が１．００秒以下であるとともに、該冷却曲線の８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間である３００℃秒数が６．００秒以上１４．５０秒以下であることを特徴とする熱処理油組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱処理油組成物は、焼入れ等により金属材料を熱処理する際に、ＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度の冷却性能を保ちながら、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつきを低減できる。さらに、本発明の熱処理油組成物は、金属材料の熱処理を繰り返し行った際の冷却性能の経時変化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を説明する。本実施形態の熱処理油組成物は、（Ａ）基油と、（Ｂ）石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体から選ばれる一種以上を含み、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線から得られる特性秒数が１．００秒以下であるとともに、該冷却曲線の８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間である３００℃秒数が６．００秒以上１４．５０秒以下であるものである。
【００１７】
（Ａ）基油
（Ａ）成分の基油としては、鉱油及び／又は合成油が挙げられる。
鉱油としては、溶剤精製、水添精製等の通常の精製法により得られた、パラフィン基系鉱油、中間基系鉱油及びナフテン基系鉱油等、あるいは、フィッシャートロプシュプロセス等により製造されるワックス（ガストゥリキッドワックス）や鉱油系ワックスを異性化することによって製造されるもの等が挙げられる。
合成油としては、炭化水素系合成油、エーテル系合成油等が挙げられる。炭化水素系合成油としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等を挙げることができる。エーテル系合成油としては、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテル等が挙げられる。
【００１８】
（Ａ）成分の基油は、上述の鉱油及び合成油のうちの一種を用いた単一系でもよいが、鉱油の二種以上を混合したもの、合成油の二種以上を混合したもの、鉱油及び合成油のそれぞれの一種又は二種以上を混合したもののように、混合系であってもよい。
【００１９】
（Ａ）成分の基油の４０℃動粘度は、４０ｍｍ２／ｓ以上５００ｍｍ２／ｓ以下であることが好ましく、５０ｍｍ２／ｓ以上３５０ｍｍ２／ｓ以下であることがより好ましく、６０ｍｍ２／ｓ以上２００ｍｍ２／ｓ以下であることがさらに好ましい。
（Ａ）成分の基油の４０℃動粘度を上記範囲とすることにより、（Ａ）成分に基づく本質的な冷却性能を確保して、特性秒数及び３００℃秒数を後述する範囲にしやすくできる。
（Ａ）成分の基油が、二種以上の基油が混合された基油である場合、混合基油の動粘度が上記範囲を満たすことが好ましい。
なお、本実施形態において、基油及び熱処理油組成物の動粘度は、ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して測定することができる。
【００２０】
熱処理油組成物の全量に対する（Ａ）成分の基油の含有割合は、１０〜９９．９質量％であることが好ましく、５０〜９８質量％であることがより好ましく、８０〜９５質量％であることがさらに好ましい。
（Ａ）成分の含有割合を８０質量％以上とすることにより、（Ａ）成分に基づく本質的な冷却性能を確保することができ、（Ａ）成分の含有割合を１００質量％未満とすることにより、（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の使用量を確保して、後述する（Ｂ）成分に基づく効果を得やすくできる。
【００２１】
（Ｂ）石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体
本実施形態の熱処理油組成物は、（Ｂ）石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の一種以上を含む。（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体は、蒸気膜破断剤としての役割を有する。
蒸気膜破断剤として、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、蒸気膜段階を短くでき、熱処理油組成物の冷却性能をＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度にしやすくできる。
また、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、蒸気膜段階を短くできるため、金属材料の表面で蒸気膜段階と沸騰段階とを混在しにくくできる。このため、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、団体焼入れ時に部品ごとの冷却性能のばらつき（硬さや歪みのばらつき）を生じにくくできる。また、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、部品が複雑な形状の場合、該部品の場所ごとの冷却性能のばらつきを生じにくくできるため、各部品の歪みを抑制できる。
さらに、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、金属材料の熱処理を繰り返し行った際に、熱処理油組成物の冷却性能の経時変化を抑制できる。具体的には、金属材料の熱処理を繰り返し行った際に、蒸気膜段階が終了する温度に到達するまでの秒数（特性秒数）の経時的な増加、及び動粘度の経時的な低下を抑制することができる。すなわち、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体を用いることにより、熱処理油組成物の寿命を長くすることができる。
また、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体によって、熱処理の初期段階の特性秒数を短くすることができる。初期段階から優れた冷却性能を付与できる。
石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体が上記効果を発揮できる理由は、石油樹脂及び石油樹脂の誘導体の熱可塑性特徴、基油への優れた溶解性であると考えられる。
【００２２】
石油樹脂は、ナフサなど石油類の熱分解によるエチレンなどのオレフィン製造時に副生物として得られる炭素数４〜１０の脂肪族オレフィン類や脂肪族ジオレフィン類、あるいは炭素数８以上でかつオレフィン性不飽和結合を有する芳香族化合物から選ばれる１種または２種以上の不飽和化合物を、重合または共重合して得られる樹脂である。石油樹脂は、例えば、脂肪族オレフィン類や脂肪族ジオレフィン類を重合した「脂肪族系石油樹脂」、オレフィン性不飽和結合を有する芳香族化合物を重合した「芳香族系石油樹脂」、脂肪族オレフィン類や脂肪族ジオレフィン類と、オレフィン性不飽和結合を有する芳香族化合物とを共重合した「脂肪族−芳香族共重合石油樹脂」に大別できる。
【００２３】
この炭素数４〜１０の脂肪族オレフィン類としては、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテンなどが挙げられる。また、炭素数４〜１０の脂肪族ジオレフィン類としては、ブタジエン、ペンタジエン、イソプレン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、メチルペンタジエンなどが挙げられる。さらに、炭素数８以上でかつオレフィン性不飽和結合を有する芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、インデン、メチルインデン、エチルインデンなどが挙げられる。
また、この石油樹脂の原料化合物は、その全てがナフサなど石油類の熱分解によるオレフィン製造時の副生物である必要はなく、化学合成された不飽和化合物を用いてもよい。例えば、シクロペンタジエンやジシクロペンタジエンの重合により得られるジシクロペンタジエン系石油樹脂や、これらシクロペンタジエンやジシクロペンタジエンとスチレンを共重合させて得られるジシクロペンタジエン−スチレン系石油樹脂が挙げられる。
【００２４】
石油樹脂の誘導体は、上記石油樹脂に水素原子を付加した水添石油樹脂が挙げられる。また、石油樹脂の誘導体としては、前記石油樹脂をカルボン酸等に代表される酸性官能基により変性した酸変性石油樹脂や、該酸変性石油樹脂をアルコール、アミン、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の化合物により反応修飾した化合物が挙げられる。
酸変性石油樹脂としては石油樹脂を不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物により変性したカルボン酸変性石油樹脂、酸無水物変性石油樹脂に大別できる。不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸類；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和多価カルボン酸類；マレイン酸モノメチル、フマル酸モノエチル等の不飽和多価カルボン酸の部分エステル類；などが挙げられ、不飽和カルボン酸無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和多価カルボン酸無水物が挙げられる。
【００２５】
上記石油樹脂、石油樹脂の誘導体としては、脂肪族−芳香族共重合石油樹脂及び水添脂肪族−芳香族共重合石油樹脂が、特性秒数を短くできる傾向にある点で好ましい。
石油樹脂、石油樹脂の誘導体の数平均分子量は、本実施形態による効果を発揮しやすくする観点から、２００〜５０００であることが好ましく、２５０〜２５００であることがより好ましく、３００〜１５００であることがさらに好ましい。
【００２６】
石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体は、ＪＩＳ  Ｋ２２０７：２００６の環球法により測定した軟化点が４０℃以上であることが好ましく、６０℃以上１５０℃以下であることがより好ましく、８０℃以上１４０℃以下であることがさらに好ましく、８５℃以上１３０℃以下であることがよりさらに好ましい。
石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点を４０℃以上とすることにより、団体焼入れ時に部品ごとの冷却性能のばらつき（硬さや歪みのばらつき）をより生じにくくできるとともに、部品が複雑な形状の場合、該部品の場所ごとの冷却性能のばらつきを生じにくくすることができ、各部品の歪みを抑制できる。
さらに、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点を４０℃以上とすることにより、熱処理を繰り返し行った際の冷却性能の経時変化（特性秒数の経時的な増加及び動粘度の経時的な低下）をより抑制できるとともに、熱処理の初期段階での特性秒数を短くすることができる。すなわち、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点を４０℃以上とすることにより、初期段階はもちろんのこと、繰り返して使用した後においても熱処理油組成物の冷却性能をより維持しやすくことができ、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつき、及び各部品の歪みをより長期に渡って抑制できる。
また、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点を１５０℃以下とすることにより、熱処理油組成物によって金属材料等の被加工物を冷却した後の、該被加工物表面のべたつきを低減できる。
石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の軟化点は、石油樹脂の重合の度合い、変性成分、変性の度合いにより調整できる。
なお、石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体として、二種以上の材料を用いる場合、全ての材料が上記軟化点の範囲であることが好ましい。
【００２７】
熱処理油組成物の全量に対する（Ｂ）成分の石油樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体の含有割合は、０．１〜９０質量％であることが好ましく、２〜５０質量％であることがより好ましく、５〜２０質量％であることがさらに好ましい。
（Ｂ）成分の含有割合を０．１質量％以上とすることにより、上述した（Ｂ）成分に基づく効果を得やすくすることができる。また、（Ｂ）成分の含有割合を９０質量％以下とすることにより、本質的な冷却性能を担保する（Ａ）成分の基油の使用量を確保して、熱処理油組成物に冷却性能を付与できる。
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を合計した含有量は、熱処理油組成物の全量に対して８０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、１００質量％がさらに好ましい。
なお、本実施形態の効果を阻害しない範囲であれば、熱処理油組成物中に、石樹脂及び／又は石油樹脂の誘導体以外の蒸気膜破断剤を含んでもよい。他の蒸気膜破断剤としては、テルペン樹脂、テルペン樹脂の誘導体、ロジン、ロジンの誘導体等が挙げられる。
【００２８】
（Ｃ）添加剤
本実施形態の熱処理油組成物は、酸化防止剤、冷却性能向上剤等の添加剤を含有してもよい。
酸化防止剤、冷却性能向上剤等の含有割合は、熱処理油組成物の全量に対して、それぞれ１０質量％以下であることが好ましく、０．０１〜５質量％であることがより好ましい。
【００２９】
熱処理油組成物の物性
本実施形態の熱処理油組成物は、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線から得られる特性秒数が１．００秒以下であることを要する。
熱処理油組成物の特性秒数が１．００秒を超えると、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつきの低減が困難となり、また、各部品の歪みの抑制も困難となる。
【００３０】
熱処理油組成物の特性秒数は、０．９５秒以下であることが好ましく、０．９０秒以下であることがより好ましい。
特性秒数は、より具体的には、以下の（１）、（２）により算出できる。
（１）ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して、８１０℃に加熱した銀試料を熱処理油組成物に投入し、時間をｘ軸、該銀試料表面の温度をｙ軸とした冷却曲線を求める。
（２）前記冷却曲線から、接線交差法により、熱処理油組成物の蒸気膜段階が終了する温度（特性温度）に到達するまでの秒数を算出し、該秒数を特性秒数とする。
なお、上記（１）では、測定時間の間隔を１／１００秒とすることが好ましい。
【００３１】
さらに、本実施形態の熱処理油組成物は、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２の冷却性能試験方法に準拠して求められた冷却曲線の８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間である「３００℃秒数」が６．００秒以上１４．５０秒以下であることを要する。
熱処理油組成物の３００℃秒数が上記範囲を外れると、熱処理油組成物の冷却性能をＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度にすることが困難となる。
【００３２】
熱処理油組成物の３００℃秒数は、６．５０〜１３．５０秒であることが好ましく、７．００〜１２．５０秒であることがより好ましい。
【００３３】
熱処理油組成物の特性秒数、及び３００℃秒数を上記範囲とするためには、（Ａ）成分の含有量及び４０℃動粘度、並びに、（Ｂ）成分の含有量、軟化点及び数平均分子量を、上述した実施形態の範囲内とすることが好ましい。
【００３４】
本実施形態の熱処理油組成物は、１００℃動粘度が１０〜３０ｍｍ２／ｓであることが好ましく、１５〜２０ｍｍ２／ｓであることがより好ましい。
【実施例】
【００３５】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００３６】
Ａ．評価、測定
Ａ−１．硬さ及び歪
焼入れ評価用材料として、円筒形状の肌焼鋼（外径φ８５ｍｍ、高さ４４ｍｍ、肉厚４ｍｍ、材質ＳＣＭ４１５）を用いて下記の条件で熱処理等を行い、さらに、下記の項目について評価した。
＜熱処理等条件＞
熱処理条件：浸炭工程９３０℃×１５０分、ＣＰ＝１．１質量％
拡散工程：９３０℃×６０分、ＣＰ＝０．８質量％
均熱工程：８５０℃×２０分、ＣＰ＝０．８質量％
油冷条件：油温１２０℃、油冷時間１０分、撹拌２０Ｈｚ
焼戻し条件：１８０℃×６０分
セット方法：刀掛け（焼入れワーク８個、４個×２段）
＜評価項目＞
・平均楕円率（ｍｍ）
・楕円率３σ（ｍｍ）
・平均テーパー歪（ｍｍ）
・テーパー歪３σ（ｍｍ）
・平均内部硬度（焼入れ材料１．５ｍｍ内部、ＨＶ）
・平均有効硬化層深さ（ｍｍ）
【００３７】
Ａ−２．初期の冷却性能
ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２に規定される冷却性能試験方法に準拠して、８１０℃に加熱した銀試料を熱処理油組成物に投入し、銀試料の冷却曲線を求め、以下の「特性秒数」及び「３００℃秒数」を算出した。銀試料の投入前の熱処理油組成物の油温は、実施例１−１〜１−９、比較例１、実施例２及び比較例２−１〜２−２のすべてを１２０℃とした。
＜特性秒数＞
上記冷却曲線において、ＪＩＳ  Ｋ２２４２：２０１２に準拠して、蒸気膜段階が終了する温度（特性温度）を算出し、該温度に到達するまでの秒数を特性秒数とした。
＜３００℃秒数＞
上記冷却曲線における８００℃から３００℃に至るまでの冷却時間を３００℃秒数とした。
【００３８】
Ａ−３．冷却性能の経時安定性
上記Ａ−２の結果を、繰り返し焼入れ劣化試験前の結果とした。次に、以下に示す条件で繰り返し焼入れ劣化試験を行った。該劣化試験後、再度、上記Ａ−２と同様の試験及び評価を行い、これを繰り返し焼入れ劣化試験後の結果とした。以下の式（２）により、試験前後の変化率を算出した。
［（試験後の値−試験前の値）／試験前の値］×１００  （２）
＜試験条件＞
テストピース：ＳＵＳ３１６
焼入温度：８５０℃
油量：４００ｍｌ
油温：１７０℃
焼入回数：４００回
【００３９】
Ａ−４．動粘度
ＪＩＳ Ｋ２２８３：２０００に準拠して、熱処理油組成物の１００℃動粘度を、上記Ａ−３の繰り返し焼入れ劣化試験の前後で測定した。
【００４０】
Ｂ．熱処理油組成物の調製及び評価
（実施例１−１〜１−９、比較例１）
表１の組成の熱処理油組成物を調製し、上記Ａ−２及びＡ−４の評価及び測定を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0006569145.tif 000002
【００４２】
表１の材料は以下の通りである。
基油１：４０℃動粘度９０ｍｍ２／ｓの鉱油
石油１−１：部分水添脂肪族−芳香族共重合石油樹脂、軟化点１１０℃、数平均分子量７６０
石油１−２：脂肪族石油樹脂、軟化点９９℃、数平均分子量１３００
石油１−３：脂肪族−芳香族共重合石油樹脂、軟化点１０３℃、数平均分子量９００
石油１−４：水添脂肪族石油樹脂、軟化点１０５℃、数平均分子量４００
石油１−５：水添脂肪族石油樹脂、軟化点１２５℃、数平均分子量４３０
石油１−６：水添脂肪族石油樹脂、軟化点８７℃、数平均分子量３７０
石油１−７：水添脂肪族石油樹脂、軟化点１０３℃、数平均分子量４１０
石油１−８：部分水添芳香族変性脂肪族石油樹脂、軟化点１０２℃、数平均分子量５００
石油１−９：脂肪族石油樹脂、軟化点１２４℃、数平均分子量４３０
【００４３】
表１の結果から明らかなように、実施例１−１〜１−９の熱処理油組成物は、３００℃秒数が短く、ＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度の冷却性能を有することが確認できる。
また、実施例１−１〜１−９の熱処理油組成物は、特性秒数が短いことが確認できる。このため、実施例１−１〜１−９の熱処理油組成物を用いた場合、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつきの抑制や、各部品の歪の抑制が期待できることが分かる。
【００４４】
（実施例２、比較例２−１〜２−２）
表２の組成の熱処理油組成物を調製し、上記Ａ−１〜Ａ−４の測定及び評価を行った。なお、上記Ａ−４の１００℃動粘度は、上記Ａ−３の繰り返し焼入れ劣化試験の前後で測定した。結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
0006569145.tif 000003
【００４６】
表２の材料は以下の通りである。
基油２−１：４０℃動粘度１２０ｍｍ２／ｓの鉱油
基油２−２：４０℃動粘度６０ｍｍ２／ｓの鉱油
基油２−３：４０℃動粘度２００ｍｍ２／ｓの鉱油
石油樹脂２：部分水添脂肪族−芳香族共重合石油樹脂、軟化点１１０℃、数平均分子量７６０
αオレフィン共重合体：１００℃動粘度２０００ｍｍ２／ｓのαオレフィン共重合体
【００４７】
表２の結果から明らかなように、実施例２の熱処理油組成物は、３００℃秒数が短く、ＪＩＳＫ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度の冷却性能を有することが確認できる。また、実施例２の熱処理油組成物は、楕円率３σ及びテーパー歪み３σの値が小さく、団体焼入れ時の歪のばらつきを抑制できることが確認できる。さらに、実施例２の熱処理油組成物は、繰り返し熱処理を行った際の経時的な性能劣化（特性秒数の増加、３００℃秒数の増加、動粘度の減少）を抑制できることが確認できる。
また、実施例２の熱処理油組成物は、初期段階の特性秒数及び３００℃秒数が良好な値を示すことから、初期段階から繰り返し使用後の長期に渡って良好な性能を維持できることが確認できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本実施形態の熱処理油組成物は、ＪＩＳ Ｋ２２４２：２０１２の２種１号油と同程度の冷却性能を保ちながら、団体焼入れ時の部品ごとの冷却性能のばらつきを低減できるとともに、金属材料の熱処理を繰り返し行った際の冷却性能の経時変化を抑制できる。このため、本実施形態の熱処理油組成物は、炭素鋼、ニッケル−マンガン鋼、クロム−モリブデン鋼、マンガン鋼などの合金鋼に焼入れ、焼きなまし、焼戻し等の熱処理を施す際の熱処理油として好適に使用され、特に、その中でも焼入れを行う際の熱処理油として好適に使用される。