CN100529112C

CN100529112C - 一种水溶性淬火介质

Info

Publication number: CN100529112C
Application number: CNB2007100350433A
Authority: CN
Inventors: 张祖成
Original assignee: ZHUZHOU CHENGHUA INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: ZHUZHOU CHENGHUA INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: CN101067161A

Abstract

本发明涉及一种水溶性淬火介质，特别适用于盐溶炉加热淬火。水溶性无机淬火介质是由分子量为15000-30000的纤维素、氯化钠、氯化钾和水四种成分混合组成，其组分的重量配比如下：CMC 1.2-15%，NaCl 20-30%，KCl 8-20%，H₂O 40-60%，各组分重量百分比之和为100%；将上述原料按百分比计量置于容器内进行搅拌直至完全溶解即成，本发明提高淬火质量改善金相组织，淬火效果明显优于N32普通机油。并且不易发生氧化或聚合等变质反应，该水溶性淬火介质无锈蚀问题，无泡沫和变质问题，不须更换。无毒、无有害气味、不燃烧、减少污染、可消除火灾隐患，实现安全环保生产。

Description

一种水溶性淬火介质

技术领域

本发明涉及一种水溶性淬火介质，属于热处理淬火介质，特别适用于盐溶炉加热淬火。

背景技术

目前传统热处理工序中所使用的淬火介质为油类和自来水。油类用于中碳低合金结构钢，由于油的冷却速度较慢，经常出现淬火不硬或淬硬层浅等问题。采用水作为淬火介质，由于水的特性是在高温区和低温区冷却速度较快，而提高水温又使蒸汽膜阶段过快，这种工艺条件在生产中很难控制，即工件冷却时，水温过高，高温区的冷却速度慢，易造成硬度不足；低温区的冷却速度不高时，工件未形成淬火马氏体等原因造成硬度不合格(未淬硬)，总之，由于水的特性，在生产中无法避免淬火工件裂纹的现象，同时也存在淬火硬或淬火不均(淬火软点)等问题，同时，目前市场也有各类水溶性淬火介质应用，但不能用于盐溶炉加热淬火。如在盐溶炉的应用会使淬火介质变质，不能进行加热淬火，即现有的水溶性淬火介质在盐溶炉中根本不能使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种易溶于水，冷却特性好，受温度变化的影响小，适用盐溶炉使用的，不与无机盐发生反应，性能稳定、无闪点、不燃烧、无毒、无味、无污染，可长期循环使用，适用于要求淬火、淬油的钢种的水溶性淬火介质。

本发明的技术方案：水溶性淬火介质是采用分子量为15000-30000的纤维素(CMC)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和自来水四种成分进行配制而成，其组分的重量配比为：CMC 1.2-15％，NaCl 15-30％，KCl 8-20％，H₂O 40-60％，各组分重量百分比之和为100％计；配制时，将上述原料按百分比计量加入容器内，直至完全溶解即可；在自然溶解时也可以加以搅拌，加快溶解速度。

经检测：本淬火介质密度和温度的对照表如下：

本淬火介质可配制成代油型和代水型两种适用类型，其性能为：密度(20℃)为1.20g/cm²，运动粘度(40℃)≥1600mm²/s，PH值＝7-9，外观为无色或淡黄色微浊液体。

本发明的水溶性淬火介质冷却性能：具有理想的冷却曲线，冷却特性分布合理，冷却速度可调幅度大，可从接近于水至接近于N32机械油之间任意调节：适应性广：代水能减少零件畸变、避免开裂；代油能提高零件淬火硬度；零件淬火后易清洗，无腐蚀；无毒性、无异味、无刺激、不燃烧，性能稳定，不易老化，长期使用不变质：适应于要求淬火、淬油的大部分钢种；广泛应用于箱式炉、盐浴炉、网带炉、高、中频感应加热淬火及气体渗碳、碳氮共渗直接淬火。同时，本淬火介质的性能受温度变化的影响较小，随着介质温度升高，低温区冷却速度变慢。使用温度范围宽：在介质温度60℃时，仍具有理想的冷却性能。不与无机盐反应，性能稳定，用于盐浴加热淬火时，经实验证明：中温盐的带入对介质的冷却性能确实有影响，但仍能使其获得与快速淬火油相似的低温区冷速。在一定条件下，可以解决盐浴加热零件油淬无法解决的问题。

本发明中采用高分子量纤维素有助于淬火时该液体在高温时的冷却稳定性，防止出现过快的冷却，避免淬火裂纹，提高使用性能，本淬火介质与水的比例对渗碳钢20Cr而言为10-14％的比例加入自来水中。在自然溶解时，加以搅拌，使之完全溶解。本淬火液在使用过程中，由于工件物带出，水溶液的挥发等，生产一段时间后，淬火液会消耗一部分，为保证产品质量，淬火过程中，本淬火液的水溶液应保持在10-14％的比例。每周应根据淬火池的大小适当添加本淬火液和水，使之淬火介质的比例维持在10-14％左右。

本发明的工作原理：在使用过程中，使工件在淬火过程的冷却速度介于水到油之间。当均热的工件淬入本产品混和的淬火介质中，即进入蒸汽膜阶段，介质冷却稍慢。然后急速冷却(500-600℃以上)，期速度要比油强得多，故可获得比油淬火硬度和淬硬深度。在冷却到低温度区域时，淬火介质在工件周围大量析出形成一层保护薄膜附着在工件上，使之冷却速度比水慢得多，有效的解决了水在低温区域(马氏体转变区)冷却速度过大的问题，避免工件开裂，减少畸变。工件继续在淬火液中冷却，当工件温度接近或达到淬火液的温度时，附着在工件上的本淬火介质又回溶到淬火液中。

具体实施方式

本发明的水溶性淬火介质的原液在配制时取分子量为15000-30000的纤维素、氯化钠、氯化钾和自来水四种成分混合组成，其组份的重量配比如下：纤维素6％，氯化钠20％，氯化钾14％，水60％，将上述原料按百分比计量置于容器内进行搅拌直至完全溶解即成。采用本发明制成的淬火介质经试验证明易溶于水、无闪点、不燃烧、无毒、无气味、无油污，属清洁环保产品，淬火区域覆盖广泛，本淬火液使用浓度低，可借助于对浓度和温度的控制从而达到理想的淬火效果。

Claims

1、一种水溶性淬火介质，它包括高分子量CMC，其特征在于所述的水溶性淬火介质是由分子量为15000-30000的CMC、氯化钠、氯化钾和自来水四种成分混合组成，其组份的重量配比如下：

CMC 1.2-15％，NaCl 10-30％，

KCl 8-20％， H₂O 40-60％，

各组分重量百分比之和为100％；

将上述原料按百分比计量置于容器内进行搅拌直至完全溶解即成。