CN102140571A

CN102140571A - 一种环保型水溶性淬火介质

Info

Publication number: CN102140571A
Application number: CN 201110052521
Authority: CN
Inventors: 闫焉服; 宋克兴; 王淼辉; 周永松; 李永兵; 葛学元; 赵培峰; 张彦敏
Original assignee: Henan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明公开的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：按照重量百分比计其各组分含量为：分子量为20000-30000的水溶性聚醚0.5-20％；分子量为5000-15000的水溶性聚醚0.5-30％，防绣剂0.5-1.5％，消泡剂0.1-0.2％，杀菌剂300ppm-800ppm，表面活性剂200ppm-500ppm，pH值调节剂：0.1-5％，其余为水；本发明的水溶性淬火介质适用于大型铸锻件的热处理；且该水溶性淬火介质可根据需要调整聚醚混合物的平均分子量，适度调整水溶性介质的耐热度及黏度；可通过调整其浓度来调整淬火冷却速度，提高淬火介质的应用范围。

Description

一种环保型水溶性淬火介质

技术领域

本发明涉及一种热处理中使用的淬火介质，具体涉及一种环保型水溶性淬火介质。

背景技术

淬火是热处理最基本的工艺之一，淬火介质是保证淬火质量的关键。传统淬火介质为水和油；由于油的冷却速度较慢，经常出现工件淬火硬度不足或淬硬层深度达不到预定要求等现象；水的冷却速度较快，常常造成工件畸变扭曲，甚至开裂；另外，水在淬火过程中易汽化产生气泡，使工件表面因冷却不均而出现软点。

水溶性淬火介质的冷却速度介于油和盐水之间，而且通过调整其浓度可以获得任一介于盐水和油之间的冷却速度，即克服了水和油的上述弊端，又无毒、无有害气体、无火灾危险、不污染环境、成本低廉等，因此在提高产品质量、降低工艺成本和安全高效、环保节能等诸方面都有明显效果。

公开号为CN1394896A的中国专利公开了一种聚烷撑二醇的共缩聚合成方法，但仅仅提供了一种聚烷撑二醇淬火介质原液，无法直接使用；专利ZL200710035043.3提供了一种水溶性环保淬火介质，主要有分子量为15000-30000的纤维素、氯化钠、氯化钾及自来水组成，主要用于盐浴炉淬火，使其应用受到限制；专利ZL02132504.9和专利200810119463.4分别提供了一种水溶性淬火介质，由于聚醚化合物分子量偏低，表面活性剂及杀菌剂选择存在一定局限性，使其应用受到限制，无法适合大型铸锻件的热处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型环保水溶性淬火介质，适用于大型铸锻件的热处理；且该水溶性淬火介质可根据需要调整聚醚混合物的平均分子量，适度调整水溶性介质的耐热度及黏度；可通过调整其浓度来调整淬火冷却速度，提高淬火介质的应用范围。

为实现上述发明目的，本发明采用如下所述技术方案：

本发明的环保型水溶性淬火介质，按照重量百分比计其各组分含量为：分子量为20000-30000的水溶性聚醚0.5-20％；分子量为5000-15000的水溶性聚醚0.5-30％，防绣剂0.5-1.5％，消泡剂0.1-0.2％，杀菌剂300 ppm -800ppm，表面活性剂200 ppm -500ppm，PH值调节剂：0.1-5％，其余为水。

本发明所述的防绣剂为异噻唑啉酮类防绣剂。

本发明所述的防绣剂为2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮。

本发明所述的消泡剂为硅油乳液型消泡剂，包括二甲基硅油，甲基乙氧基硅油，乙基硅油。

本发明所述的杀菌剂为季铵盐与季鏻盐以20：1～5：1比例配合而成，其中季铵盐：季鏻盐以20：1～15：1的比例搭配最佳。

为更好的实施本发明创造，所述季铵盐为二甲基二癸基四氟化硼酸铵。

为更好的实施本发明创造，所述季鏻盐为4-羟甲基硫化鏻。

本发明所述的表面活性剂选取市售AO-10型表面活性剂。

本发明所述的PH值调节剂选用氢氧化钠、氢氧化钾或三已醇胺。

本发明所述的PH值调节剂调整环保型水溶性淬火介质的PH值达到8.0-9.0。

本发明中的水为蒸馏水、去离子水或自来水。

本发明中的分子量为20000-30000的水溶性聚醚，分子量为5000-15000的水溶性聚醚，两种相对比例根据工件大小及淬火工艺确定；一般工件大、淬火温度高，高分子量的水溶性聚醚比例适当提高。

由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下技术优势：

1、本发明采用两种不同分子量的水溶性聚合物，通过调整水溶性聚醚的平均分子，克服了单一聚醚对淬火温度的限制，使本淬火介质不仅适用于小型及淬火温度低的零件，而且适合大型且淬火温度高的大型铸锻件。

2、本发明采用的防绣剂、消泡剂不仅具有良好的防绣和消泡功能，而且符合环保要求。

3、本发明采用的杀菌剂和表面活性剂属于热处理专用试剂，不仅杀菌和表面活性好，且非常适合热处理用。

4、本发明PH值调节剂可以有效调整水溶介质的酸碱度，使其保持在8.0-9.0之间，从而防止细菌滋生。

5、通过调整各组分与水的配比，来调整淬火冷却速度；且所有组分无毒、无有害气体、无火灾危险、不污染环境，符合环保要求。

具体实施方式

实施例1

配置浓度为15％的适合低淬火温度的水溶性淬火介质，以质量百分比计，分子量为20000-30000的聚醚用量为14.5％，分子量为5000-15000的聚醚用量为0.5％，2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮的用量为1.0％，乙基硅油用量为0.1％，比例为15：1的季铵盐和季鏻盐杀菌剂的用量为500ppm，由日本中央化学株式会社生产的AO-10型表面活性剂用量为500ppm，PH值调节剂用量为0.3％，自来水的用量为83.5％。

配置的15％浓度的水溶性淬火介质的性能及冷却特性如表1

表1 几种淬火介质的性能及冷却特性

实施例2

配置浓度为15％适合高淬火温度的水溶性淬火介质，分子量为20000-30000的聚醚用量为0.5％，分子量为5000-15000的聚醚用量为14.5％，2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮的用量为0.5％，乙基硅油用量为0.2％，比例为10：1的季铵盐和季鏻盐杀菌剂的用量为800ppm，由日本中央化学株式会社生产的AO-10型表面活性剂用量为200ppm，PH值调节剂用量为0.2％，自来水的用量为84％。

配置的实施例2的水溶性淬火介质的性能及冷却特性如表2

表2 实施例2淬火介质的性能及冷却特性

Claims

1.一种环保型水溶性淬火介质，其特征在于：按照重量百分比计其各组分含量为：分子量为20000-30000的水溶性聚醚0.5-20％；分子量为5000-15000的水溶性聚醚0.5-30％，防绣剂0.5-1.5％，消泡剂0.1-0.2％，杀菌剂300 ppm -800ppm，表面活性剂200 ppm -500ppm，PH值调节剂：0.1-5％，其余为水。

2.根据权利要求1所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述的防绣剂为异噻唑啉酮类防绣剂。

3.根据权利要求1或2所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述的防绣剂为2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮。

4.根据权利要求1所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述杀菌剂为季铵盐与季鏻盐以20：1～5：1比例配合而成。

5.根据权利要求4所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述杀菌剂为季铵盐：季鏻盐以20：1～15：1的比例配合而成。

6.根据权利要求4或5所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述季铵盐为二甲基二癸基四氟化硼酸铵。

7.根据权利要求4或5所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述季鏻盐为4-羟甲基硫化鏻。

8.根据权利要求1所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述的表面活性剂选取AO-10型表面活性剂。

9.根据权利要求1所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述的PH值调节剂选用氢氧化钠、氢氧化钾或三已醇胺，且所述的PH值调节剂调整环保型水溶性淬火介质的PH值达到8.0-9.0。

10.根据权利要求1所述的环保型水溶性淬火介质，其特征在于：所述水为蒸馏水、去离子水或自来水。