CN103951450B - 一种用于金属工件热处理的固定膏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于金属工件热处理的固定膏，包括预制浆料和将预制浆料固化的固化剂，预制浆料由油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂配制而成，各组分所占的重量百分比为：油或脂肪25～40%、耐火粉料20～25%、耐火骨料15～40%、结合剂5～30%、固化剂1～10%。所述油为植物油，耐火粉料为高铝质、高铬质、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，耐火粉料粒度为0.18～0.20mm，耐火骨料为高铝质、高铬质、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，耐火骨料粒度为3～5mm，结合剂为磷酸盐，固化剂为二氧化硅。本发明能减轻或杜绝工件在热处理时发生变形，保证了工件尺寸稳定性和精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于金属工件热处理的固定膏，尤其是涉及一种用于形状在空间状态变化较复杂的金属工件进行热处理时的固定膏。
背景技术
由于一些金属工件，特别是铸造工件，当其热处理时，在水淬激冷的条件下，其形状在空间状态变化不仅比较复杂，而且会产生应力不平衡的变形，尤其是杆状、刃口状工件，将会产生页面扭曲变形，严重影响产品质量。为此，迫切需要研发一种在热处理时能减轻或杜绝工件变形，达到满足加工尺寸精度要求，保证产品质量的固定膏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能减轻或杜绝工件在热处理时发生变形，能满足加工尺寸精度要求，保证工件尺寸的稳定性和产品质量且价格便宜的用于金属工件热处理的固定膏。
为解决上述技术问题，本发明采用这样一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂配制而成，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：油或脂肪25～40%、耐火粉料20～25%、耐火骨料15～40%、结合剂5～30%、固化剂1～10%。
作为本发明的一种优选实施方式，所述油或脂肪含有的脂肪酸是至少20%重量的不饱和脂肪酸。
在本发明中，所述油优选为植物油。
作为本发明的一种优选实施方式，所述耐火粉料为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，所述耐火粉料的粒度为0.18～0.20mm。
作为本发明的一种优选实施方式，所述耐火骨料为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，所述耐火骨料的粒度为3～5mm。
作为本发明的一种优选实施方式，所述结合剂为磷酸盐结合剂。
作为本发明的一种优选实施方式，所述固化剂为二氧化硅。
作为本发明的第一种优选实施例，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油38%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥22%、粒度为3mm的高铝质耐火泥20%、磷酸钠结合剂10%、二氧化硅10%。
作为本发明的第二种优选实施例，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油28%、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥25%、粒度为4mm的高镁质耐火泥25%、磷酸二氢钠结合剂17%、二氧化硅5%。
作为本发明的第三种优选实施例，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油33%、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥25%、粒度为5mm的高铬质耐火泥20%、磷酸钠结合剂14%、二氧化硅8%。
采用上述配方后，本发明以油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂配制成流变性好，附着力强，排气良好的粘稠浆料，该粘稠浆料灌注或涂敷在工件易变形的位置，加入固定剂后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，经淬火后工件变形量很小，能很好地满足工件加工尺寸精度要求，保证工件尺寸的稳定性和产品质量；而且，本发明的原料易得，价格低廉，配方简单，无污染。
在本发明中，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油38%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥22%、粒度为3mm的高铝质耐火泥20%、磷酸钠结合剂10%、二氧化硅10%。采用这样的固定膏后，不仅具有良好的粘结强度，而且涂敷在铝合金工件表面上能有效阻碍工件的热处理变形，能很好地用于空间形状比较复杂的铝合金工件的热处理。
在本发明中，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油28%、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥25%、粒度为4mm的高镁质耐火泥25%、磷酸二氢钠结合剂17%、二氧化硅5%。采用这样的固定膏后，不仅具有良好的粘结强度，而且涂敷在镁合金工件表面上能有效阻碍工件的热处理变形，能很好地用于空间形状比较复杂的镁合金工件的热处理。
在本发明中，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油33%、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥25%、粒度为5mm的高铬质耐火泥20%、磷酸钠结合剂14%、二氧化硅8%。采用这样的固定膏后，不仅具有良好的粘结强度，而且涂敷在高合金钢工件表面上能有效阻碍高合金钢工件的热处理变形，能很好地用于空间形状比较复杂的高合金钢工件的热处理。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂配制而成，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：油或脂肪25～40%、耐火粉料20～25%、耐火骨料15～40%、结合剂5～30%、固化剂1～10%。
通过调节各组分的重量百分数，实际组合物的各组分重量百分数之和应是百分之百。
所述油或脂肪含有的脂肪酸是至少20%重量的不饱和脂肪酸。所述油优选为植物油。该植物油优选为橄榄油。
所述耐火粉料优选为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，所述耐火粉料的粒度为0.18～0.20mm。
所述耐火骨料优选为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种或一种以上的混合物，所述耐火骨料的粒度为3～5mm。
所述结合剂优选为磷酸盐结合剂。所述磷酸盐结合剂优选为磷酸钠或磷酸二氢钠结合剂。
所述固化剂优选为二氧化硅。
本发明在实施时，首先将油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料、结合剂和固化剂原料按上述重量百分比称量，然后将称量好的油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并灌注或涂敷在工件易变形的位置，加入固定剂后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
以下将通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油38%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥22%、粒度为3mm的高铝质耐火泥20%、磷酸钠结合剂10%、二氧化硅10%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取38%橄榄油、22%粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、20%粒度为3mm的高铝质耐火泥、10%磷酸钠结合剂、10%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在铝合金工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例2
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油28%、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥25%、粒度为4mm的高镁质耐火泥25%、磷酸二氢钠结合剂17%、二氧化硅5%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取28%橄榄油、25%粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、25%粒度为4mm的高镁质耐火泥、17%磷酸二氢钠结合剂、5%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在镁合金工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例3
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油33%、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥25%、粒度为5mm的高铬质耐火泥20%、磷酸钠结合剂14%、二氧化硅8%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取33%橄榄油、25%粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、20%粒度为5mm的高铬质耐火泥、14%磷酸钠结合剂、8%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在高合金钢工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例4
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油25%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥20%、粒度为3mm的高铝质耐火泥40%、磷酸钠结合剂10%、二氧化硅5%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取25%橄榄油、20%粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、40%粒度为3mm的高铝质耐火泥、10%磷酸钠结合剂、5%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在6061铝合金工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例5
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油40%、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥20%、粒度为4mm的高镁质耐火泥15%、磷酸二氢钠结合剂24%、二氧化硅1%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取40%橄榄油、20%粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、15%粒度为4mm的高镁质耐火泥、24%磷酸二氢钠结合剂、1%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在镁合金AZ31工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例6
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油31%、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥25%、粒度为5mm的高铬质耐火泥37%、磷酸钠结合剂5%、二氧化硅2%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取31%橄榄油、25%粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、37%粒度为5mm的高铬质耐火泥、5%磷酸钠结合剂、2%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在低合金钢及铸铁件工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
实施例7
一种用于金属工件热处理的固定膏，该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油25%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥20%、粒度为3mm的高铝质耐火泥20%、磷酸钠结合剂30%、二氧化硅5%。
本实施例中的橄榄油市售可得，其余配料均可在工业市场进行采购。
按各组分在固定膏中所占的重量百分比，称取25%橄榄油、20%粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、20%粒度为3mm的高铝质耐火泥、30%磷酸钠结合剂、5%二氧化硅备用，将称量好的橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂混合并搅拌均匀，配制成流变性好的粘稠浆料，并涂敷在7075铝合金工件易变形表面上，加入二氧化硅后使粘稠浆料初始固化，然后置于高温炉中升温至工件淬火所需淬火温度，保温，出炉，热处理结束后，敲击固定膏便从工件表面破碎剥落。
Claims (9)
1.一种用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：该固定膏包括预制浆料和将所述预制浆料固化的固化剂，所述固化剂为二氧化硅，所述预制浆料由油或脂肪、耐火粉料、耐火骨料和结合剂配制而成，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：油或脂肪25～40%、耐火粉料20～25%、耐火骨料15～40%、结合剂5～30%、固化剂1～10%。
2.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述油或脂肪含有的脂肪酸是至少20%重量的不饱和脂肪酸。
3.根据权利要求1或2所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述油为植物油。
4.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述耐火粉料为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种以上的混合物，所述耐火粉料的粒度为0.18～0.20mm。
5.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述耐火骨料为高铝质耐火泥、高铬质耐火泥、高镁质耐火泥或碳质材料的一种以上的混合物，所述耐火骨料的粒度为3～5mm。
6.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述结合剂为磷酸盐结合剂。
7.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥、粒度为3mm的高铝质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油38%、粒度为0.18mm的高铝质耐火泥22%、粒度为3mm的高铝质耐火泥20%、磷酸钠结合剂10%、二氧化硅10%。
8.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥、粒度为4mm的高镁质耐火泥和磷酸二氢钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油28%、粒度为0.19mm的高镁质耐火泥25%、粒度为4mm的高镁质耐火泥25%、磷酸二氢钠结合剂17%、二氧化硅5%。
9.根据权利要求1所述的用于金属工件热处理的固定膏，其特征在于：所述预制浆料由橄榄油、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥、粒度为5mm的高铬质耐火泥和磷酸钠结合剂配制而成，所述固化剂为二氧化硅，所述各组分在固定膏中所占的重量百分比为：橄榄油33%、粒度为0.20mm的高铬质耐火泥25%、粒度为5mm的高铬质耐火泥20%、磷酸钠结合剂14%、二氧化硅8%。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20160120 Termination date: 20200429 |
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