CN102643963A

CN102643963A - 环保水溶性淬火液

Info

Publication number: CN102643963A
Application number: CN2012101428027A
Authority: CN
Inventors: 宋铁成; 姬文琦; 宋传军
Original assignee: SHANGHAI FUDAO CHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Current assignee: SHANGHAI FUDAO NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: CN102643963B

Abstract

本发明公开一种环保水溶性淬火液，由以下重量组分组成：聚醚25-90%、水2-50%、三乙醇胺0.1-10%、防腐蚀剂0.1-10%、抑垢剂0.1-5%、清洗分散剂0.1-5%、消泡剂0.01-0.1%、杀菌剂0.1-3%、其中所述的聚醚分子量为30000-50000。该水溶淬火液，复合有均衡的防锈添加剂、清洗分散剂，在高温冷却阶段有极大冷却速率，可以细化晶粒，在低温冷却阶段拥有适度的冷却速率，有效地解决了工件冷却过程中的开裂、变形问题，提高工件的表面质量；优异的防锈性能有效保护淬火工件，完全满足工序间防锈要求；突出的表面清净性能，可避免氧化皮的产生，带出量少、提高生产效率，节约生产成本。

Description

环保水溶性淬火液

技术领域

本发明涉及一种淬火介质，特别涉及一种环保水溶性淬火液，适用于碳钢和合金钢工件的淬火。

背景技术

目前，常用的淬火介质有水性淬火剂和油性淬火剂，油性淬火剂在淬火过程中容易污染环境，产生大量烟雾，极大的威胁操作人员的健康，此外，矿物油的闪点低、容易发生火灾，使用不安全；水性淬火剂是将有机聚合物溶解于水中，以通过调整溶液的浓度和温度来满足淬火剂的冷却性能。水性淬火剂的特点是在整个冷却过程中具备高的冷却速率，在高温冷却阶段可以促使晶粒细化、晶形规则，有利于提高工件的使用性能，但在低温阶段，过高的冷却速率容易导致工件开裂、淬火变形、出现软点等问题；此外水性淬火剂普遍存在着防锈性能不足和清净能力不足等问题，容易产生氧化皮，淬火工件携带量较多，极大的影响加工工艺和生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有水溶性淬火剂防锈性能和清净能力不足、低温冷却速率过快导致淬火变形等问题，提供了一种环保水溶性淬火液，低温阶段冷却速率适度，改善了工件冷却过程中的变形、开裂问题；具有优异的防锈性能，能有效的保护淬火工件，完全满足工序间的防锈要求，极大的提高了加工效率，节约了生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环保水溶性淬火液，其特征在于由以下重量组分组成：

其中所述的聚醚为分子量30000-50000的聚醚。

所述的聚醚为聚乙烯醇或聚亚烷基二醇。

所述的防腐蚀剂为有机羧酸类、多元羧酸类及其衍生物、苯并三氮唑类及其衍生物、醇胺类衍生物、氨基酸类及其衍生物中的一种或几种。

所述的抑垢剂为有机磷酸，所述的有机磷酸为羟基亚乙基磷酸、磷酰基羧酸或氨基甲基磷酸。

所述的清洗分散剂为非离子表面活性剂、聚醚类衍生物中的一种或几种。

所述的消泡剂为聚醚类、聚乙二醇类中的一种或几种。

所述的杀菌剂为三嗪类、异噻唑啉酮类中的一种或几种。

本发明的有益效果是：以高品质的聚醚为基础的环保型水基淬火液，复合有均衡的防锈添加剂、清洗分散剂、抑泡剂等，在高温冷却阶段拥有极大的冷却速率，可以细化晶粒，提高淬火工件的最终性能，在低温冷却阶段拥有适度的冷却速率，有效地解决了工件冷却过程中的开裂、变形等问题，提高了工件的加工精度和表面质量，尤其适用于对淬火工件的硬度、强度、内应力和表面质量要求较高的淬火工艺；而且优异的防锈性能有效的保护淬火工件，完全满足工序间防锈要求；突出的表面清净性能，可以有效地避免氧化皮的产生，带出量少、消耗量小、低毒环保、极大的提高淬火表面加工质量，提高生产效率，节约生产成本。

具体实施方式

现在结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。

本发明是以高品质的聚醚为基础的环保型水基淬火液，聚醚的分子量为30000-50000，聚醚为聚乙烯醇或聚亚烷基二醇，购自DOW公司，高品质的聚醚在高温冷却阶段拥有极大的冷却速率，可以细化晶粒，提高淬火工件的最终性能，在低温冷却阶段拥有适度的冷却速率，有效地解决了工件冷却过程中的开裂、变形等问题。

实施例一

本发明的环保水溶性淬火液选用以下成分配比而成，重量组分如下：聚醚3800025%、三乙醇胺8%、苯甲酸钠5.2%、苯并三氮唑4.8%、磷酰基羧酸4%、聚氧乙烯醚1.3%、聚乙二醇60000.1%、杀菌剂MIT（异噻唑啉酮类衍生物）1.6%、余量为水。

制备方法和步骤如下：

按照工艺要求，按比例称取水、三乙醇胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑、磷酰基羧酸、聚氧乙烯醚、聚乙二醇6000和杀菌剂MIT加入到带有搅拌装置、加热功能的不锈钢调合釜中，调节温度为30-45℃搅拌2小时后，按规定缓慢加入聚醚38000溶解分散，充分混合分散。采用100目袋式过滤器过滤即得环保型水溶性淬火液。

实施例二

本发明的环保水溶性淬火液选用以下成分配比而成，重量组分如下：聚醚40000 45%、三乙醇胺10%、苯甲酸钠3%、苯并三氮唑1.8%、磷酰基羧酸0.1%、聚氧乙烯醚2%、聚乙二醇6000 0.05%、杀菌剂MIT（异噻唑啉酮类衍生物）0.1%、余量为水。

制备方法和步骤如下：

按照工艺要求，按比例称取水、三乙醇胺、苯甲酸钠、苯并三氮唑、磷酰基羧酸、聚氧乙烯醚、聚乙二醇6000和杀菌剂MIT加入到带有搅拌装置、加热功能的不锈钢调合釜中，调节温度为30-45℃搅拌2小时后，按规定缓慢加入聚醚40000溶解分散，充分混合分散。采用100目袋式过滤器过滤即得环保型水溶性淬火液。

实施例三

本发明的环保水溶性淬火液选用以下成分配比而成，重量组分如下：聚醚42000 53%、三乙醇胺4%、己二酸2.2%、三元羧酸1.7%、羟基亚乙基磷酸2%、聚氧乙烯醚0.1%、聚乙二醇0.01%、杀菌剂MBM（吗啉类衍生物）2.3%、余量为水。

制备方法和步骤如下：

按照工艺要求，按比例称取水、三乙醇胺、己二酸、三元羧酸、羟基亚乙基磷酸、聚氧乙烯醚、聚乙二醇和杀菌剂MBM加入到带有搅拌装置、加热功能的不锈钢调合釜中，调节温度为30-45℃搅拌2.5小时后，按规定缓慢加入聚醚42000溶解分散，充分混合分散。采用100目袋式过滤器过滤即得环保型水溶性淬火液。

实施例四

本发明的环保水溶性淬火液选用以下成分配比而成，重量组分如下：聚醚46000 90%、三乙醇胺0.1%、己二酸1.2%、三元羧酸1.8%、羟基亚乙基磷酸3.5%、聚氧乙烯醚0.2%、聚乙二醇0.06%、杀菌剂MBM（吗啉类衍生物）1.14%、余量为水.

制备方法和步骤如下：

按照工艺要求，按比例称取水、三乙醇胺、己二酸、三元羧酸、羟基亚乙基磷酸、聚氧乙烯醚、聚乙二醇和杀菌剂MBM加入到带有搅拌装置、加热功能的不锈钢调合釜中，调节温度为30-45℃搅拌1.5小时后，按规定缓慢加入聚醚46000溶解分散，充分混合分散。采用100目袋式过滤器过滤即得环保型水溶性淬火液。

实施例五

本发明的环保水溶性淬火液选用以下成分配比而成，重量组分如下：聚醚50000 75%、三乙醇胺1.84%、三元羧酸0.1%、羟基亚乙基磷酸5%、聚氧乙烯醚5%、聚乙二醇0.06%、杀菌剂MBM（吗啉类衍生物）3%、余量为水.

制备方法和步骤如下：

按照工艺要求，按比例称取水、三乙醇胺、三元羧酸、羟基亚乙基磷酸、聚氧乙烯醚、聚乙二醇和杀菌剂MBM加入到带有搅拌装置、加热功能的不锈钢调合釜中，调节温度为30-45℃搅拌1小时后，按规定缓慢加入聚醚50000溶解分散，充分混合分散。采用100目袋式过滤器过滤即得环保型水溶性淬火液。

典型数据和性能指标：

由上述检测数据可知，本发明水溶性淬火液能够满足碳素钢、中低碳合金钢的高频、中频的感应淬火冷却，特别是整体加热工件的苛刻淬火要求。可以有效的提高淬火质量、细化晶粒、改善金相组织，从而有效的提高工件的宏观性能，如强度、硬度和内部应力等，可满足苛刻淬火工艺要求，淬火效果明显优于普通水溶性淬火液；另外优异的防锈性能和表面清净性能，不仅可满足工序间的防锈要求，简化后续防锈涂装工艺以及减轻后道清洗压力，而且优异的清净性能，有效的避免氧化皮的产生，极大的减少淬火工件的携带量，与普通市售水溶性淬火液相比，淬火工件的表面质量明显改善，淬火液的消耗量也显著降低，有效的改善普遍存在的淬火工件表面质量差、生产成本高等问题，极大的提高了生产效率。

本发明的水溶性淬火液整体淬火试验，在某发动机制造公司的曲轴整体淬火工艺生产线上，采用5000kg浓度为5%-8%的本发明水溶性淬火液替代原有其他公司的水溶性淬火液产品。从淬火效果来看，淬火质量完全满足工艺要求，其中表面硬度和强度优于被替代的产品，防锈性能方面，工件防锈可满足工艺要求的7d无锈，淬火后工件表面无氧化皮的产生，工件表面质量高，携带量少，与替代前相比，生成成本明显降低。

以上显示仅描述了本发明的主要特征和发明点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。在不脱离本发明点和保护范围的前提下，本发明还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物限定。

Claims

1.一种环保水溶性淬火液，其特征在于由以下重量组分组成：

其中所述的聚醚为分子量30000-50000的聚醚。

2.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的聚醚为聚乙烯醇或聚亚烷基二醇。

3.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的防腐蚀剂为有机羧酸类、多元羧酸类及其衍生物、苯并三氮唑类及其衍生物、醇胺类衍生物、氨基酸类及其衍生物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的抑垢剂为有机磷酸。

5.根据权利要求4所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的有机磷酸为羟基亚乙基磷酸、磷酰基羧酸或氨基甲基磷酸。

6.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的清洗分散剂为非离子表面活性剂、聚醚类衍生物中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的消泡剂为聚醚类、聚乙二醇类中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的环保水溶性淬火液，其特征在于：所述的杀菌剂为三嗪类、异噻唑啉酮类中的一种或几种。