CN104630427B - 一种淬火剂 - Google Patents

一种淬火剂 Download PDF

Info

Publication number
CN104630427B
CN104630427B CN201510090705.1A CN201510090705A CN104630427B CN 104630427 B CN104630427 B CN 104630427B CN 201510090705 A CN201510090705 A CN 201510090705A CN 104630427 B CN104630427 B CN 104630427B
Authority
CN
China
Prior art keywords
quenching medium
quenching
polyethers
cooling velocity
polyvinyl alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510090705.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104630427A (zh
Inventor
郭宏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Petrochemical Vocational and Technical College
Original Assignee
Liaoning Petrochemical Vocational and Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liaoning Petrochemical Vocational and Technical College filed Critical Liaoning Petrochemical Vocational and Technical College
Priority to CN201510090705.1A priority Critical patent/CN104630427B/zh
Publication of CN104630427A publication Critical patent/CN104630427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104630427B publication Critical patent/CN104630427B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60—Aqueous agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

本发明公开了一种淬火剂，所述淬火剂由下列物质按如下重量百分比组成：聚醚：5％～30％，所述聚醚的分子量为40000～60000；聚乙烯醇：5％～10％，所述聚乙烯醇的分子量为16000～20000；异丙醇胺：0.1％～4％，乙二胺：0.1％～4％，钼酸钠：0.3％～0.8％，硼酸铵：0.05％～0.2％，磺酸钙：0.1％～0.2％，2,4,6‑叔丁基对苯二酚：0.1％～0.5％，氟硅消泡剂：0.01％～0.1％，余量水。本发明的有益效果是：在低温条件下，冷却速度大大降低，在高温条件下，具有足够快的冷却速度，在确保产品不淬裂的情况下，保证淬火效果；在钢材表面可以形成一层保护膜，能够防止淬火后的钢材被腐蚀，从而延长了钢材的使用寿命和性能；能够防止淬火剂被氧化，延长使用寿命。

Description

一种淬火剂
技术领域
本发明涉及一种金属加工液，更具体的说，本发明涉及一种淬火剂。
背景技术
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。经过淬火后钢材的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等性能得到了大幅度的提升，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
在淬火的过程中，通常使用淬火剂对钢材进行冷却，淬火剂是由一种液态的有机聚合物和腐蚀抑制剂组成的水溶性溶液。淬火剂主要用于各类碳素钢，低合金结构钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢制工件做增体浸淬和感应加热淬火。传统的淬火介质有水性淬火剂和油性淬火剂，水性淬火剂的特点是在整个冷却过程中都具有很高的冷却速度，在高温冷却阶段高的冷却速度可以促使形成晶粒细小的工件，有利于提高工件最终的性能，但在低温阶段，过快的冷却速度使工件的内应力过大，因此容易导致工件开裂。与水性淬火剂相比，油性淬火剂的特点是整个冷却阶段的冷却速度慢，虽然可以防止工件在低温阶段由于内应力过大而导致开裂，但是由于高温阶段冷却速度较慢，因此容易导致工件晶粒较大，降低工件淬火后的性能。
因此，一种在低温阶段能够具有较低冷却速率，在高温阶段又具有较快冷却速率的淬火剂成为解决问题的关键。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种在低温阶段能够具有较低冷却速率，在高温阶段又具有较快冷却速率的淬火剂。
本发明还有一个目的是提供一种融雪剂，使经过淬火后的钢材具有防腐蚀的功能。
本发明还有一个目的是提供一种融雪剂，使淬火剂具有较长的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚：5％～30％，其中所述聚醚的分子量为40000～60000；
聚乙烯醇：5％～10％，其中所述聚乙烯醇的分子量为16000～20000；
异丙醇胺：0.1％～4％；
乙二胺：0.1％～4％；
钼酸钠：0.3％～0.8％；
硼酸铵：0.05％～0.2％；
磺酸钙：0.1％～0.2％；
2,6-二叔丁基对苯二酚：0.1％～0.5％；
氟硅消泡剂：0.01％～0.1％；
余量水。
优选的是，其中所述聚醚的重量百分含量为10％～25％。
优选的是，其中所述聚醚的重量百分含量为20％～25％。
优选的是，所述聚醚的分子量为50000～60000。
优选的是，其中所述聚乙烯醇的重量百分含量为6％～8％。
优选的是，所述聚乙烯醇的分子量为18000～20000。
优选的是，其中所述氟硅消泡剂的重量百分含量为0.01％～0.03％。
优选的是，其中所述异丙醇胺的重量百分含量为2％～3％。
优选的是，其中所述钼酸钠的重量百分含量为0.5％～0.6％。
优选的是，其中所述硼酸铵的重量百分含量为0.08％～0.12％。
本发明的有益效果是：
1、在低温条件下，冷却速度大大降低，在高温条件下，具有足够快的冷却速度，在确保产品不淬裂的情况下，保证淬火效果。
2、使用本发明淬火后的钢材表面可以形成一层保护膜，能够防止淬火后的钢材被腐蚀，从而延长了钢材的使用寿命和性能。
3、加入了磺酸钙，磺酸钙为表面活性剂，在淬火过程中，不可避免的将其他杂质带入淬火剂中，加入表面活性剂使淬火剂保持清澈均匀。
4、加入了2,6-二叔丁基对苯二酚，2,6-二叔丁基对苯二酚为氧化剂，能够防止淬火剂被氧化，延长使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚23％，聚乙烯醇7％，异丙醇胺2.5％，乙二胺2％，钼酸钠0.55％，硼酸铵0.1％，磺酸钙0.15％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.3％，氟硅消泡剂0.02％，水64.38％。
其中所述聚醚的分子量为50000；所述聚乙烯醇的分子量为17000。
经试验测得，本实施例中提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为156℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为63℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例2
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚5％，聚乙烯醇10％，异丙醇胺4％，乙二胺0.1％，钼酸钠0.3％，硼酸铵0.2％，磺酸钙0.2％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.1％，氟硅消泡剂0.01％，水80.09％。
其中所述聚醚的分子量为40000；所述聚乙烯醇的分子量为16000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为138℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为78℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例3
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚30％，聚乙烯醇5％，异丙醇胺0.1％，乙二胺4％，钼酸钠0.8％，硼酸铵0.05％，磺酸钙0.1％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.5％，氟硅消泡剂0.03％，水59.42％。
其中所述聚醚的分子量为40000～60000；所述聚乙烯醇的分子量为16000～20000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为163℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为58℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例4
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚10％，聚乙烯醇8％，异丙醇胺2％，乙二胺3％，钼酸钠0.5％，硼酸铵0.12％，磺酸钙0.15％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.4％，氟硅消泡剂0.02％，水75.81％。
其中所述聚醚的分子量为50000；所述聚乙烯醇的分子量为20000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为153℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为68℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例5
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚20％，聚乙烯醇6％，异丙醇胺3％，乙二胺2.5％，钼酸钠0.6％，硼酸铵0.08％，磺酸钙0.18％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.2％，氟硅消泡剂0.02％，水67.42％。
其中所述聚醚的分子量为50000；所述聚乙烯醇的分子量为20000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为158℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为65℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例6
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚18％，聚乙烯醇7.5％，异丙醇胺2.8％，乙二胺3.5％，钼酸钠0.7％，硼酸铵0.11％，磺酸钙0.16％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.4％，氟硅消泡剂0.08％，水66.75％。
其中所述聚醚的分子量为40000；所述聚乙烯醇的分子量为18000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为162℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为71℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
实施例7
本发明提供一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚22％，聚乙烯醇7％，异丙醇胺2.6％，乙二胺0.05％，钼酸钠0.35％，硼酸铵0.06％，磺酸钙0.12％，2,6-二叔丁基对苯二酚0.15％，氟硅消泡剂0.04％，水67.63％。
其中所述聚醚的分子量为60000；所述聚乙烯醇的分子量为16000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为161℃/S，也就是说淬火剂介质在高温阶段有高的冷却速度，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为59℃/S，也就是说淬火剂介质在低温阶段有慢的冷却速度。由上述数据可知，本实施例淬火剂在高温阶段有高的冷却速度，这样有利于使晶粒细小，提高工件性能。在低温阶段冷却速度变慢，冷却时间变长，因此可以减小工件的内应力，防止工件开裂。
对比例1
聚醚45％，异丙醇胺5％，钼酸钠1％，氟硅消泡剂1.2％，水47.8％。
其中所述聚醚的分子量为50000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为136℃/S，在400℃以下的低温区，最快冷却速度为86℃/S。由上述数据可知，本对比例中淬火剂在高温阶段的冷却速度相对较慢，在低温阶段冷却速度相对变快。
对比例2
聚醚3％，异丙醇胺6％，钼酸钠1.2％，氟硅消泡剂0.5％，水89.3％。
其中所述聚醚的分子量为38000。
经试验测得，本实施例提供的淬火剂在400℃以上的高温区，最大冷却速度为189.1℃/S，在400℃以下的低温区，最快冷却冷却速度为97℃/S。由上述数据可知，本对比例中淬火剂在高温阶段的冷却速度相对较快，在低温阶段冷却速度相对变快。
性能测试
依照GB/T699-1999标准中规定的45#钢推荐热处理制度850℃正火、840℃淬火、600℃回火的条件，将厚度为45mm的45#钢板分别在放入实施例1-7以及对比例1和对比例2的淬火剂中进行淬火，结果如下：
通过实施例1-7与对比例1和对比例2的实验数据对比可以看出，本发明的淬火剂拥有良好的淬火性能，对比例2的淬火剂性能较差，虽然对比例1的金属并未出现开裂，但是其冷却速度也并不理想，并且其成本过高，不适合用于生产。因此相较对比例1和对比例2而言，本发明具有绝对的优势。
此外，异丙醇胺、乙二胺和硼酸铵能够与钼酸钠配合，在金属表面形成保护膜，能够使淬火后的金属防腐蚀。
此外，本发明中含有清净剂磺酸钙，以及抗氧化剂2,6-二叔丁基对苯二酚，能够使淬火剂保持清澈均匀，并且具有较长的使用寿命。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种淬火剂，以重量百分比计，包括：
聚醚：5％～30％，其中所述聚醚的分子量为40000～60000；
聚乙烯醇：5％～10％，其中所述聚乙烯醇的分子量为16000～20000；
异丙醇胺：0.1％～4％；
乙二胺：0.1％～4％；
钼酸钠：0.3％～0.8％；
硼酸铵：0.05％～0.2％；
磺酸钙：0.1％～0.2％；
2,6-二叔丁基对苯二酚：0.1％～0.5％；
氟硅消泡剂：0.01％～0.1％；
余量水。
2.根据权利要求1所述的淬火剂，其中所述聚醚的重量百分含量为10％～25％。
3.根据权利要求2所述的淬火剂，其中所述聚醚的重量百分含量为20％～25％。
4.根据权利要求1或2所述的淬火剂，所述聚醚的分子量为50000～60000。
5.根据权利要求1或2所述的淬火剂，其中所述聚乙烯醇的重量百分含量为6％～8％。
6.根据权利要求5所述的淬火剂，所述聚乙烯醇的分子量为18000～20000。
7.根据权利要求1或2所述的淬火剂，其中所述氟硅消泡剂的重量百分含量为0.01％～0.03％。
8.根据权利要求1或2所述的淬火剂，其中所述异丙醇胺的重量百分含量为2％～3％。
9.根据权利要求1或2所述的淬火剂，其中所述钼酸钠的重量百分含量为0.5％～0.6％。
10.根据权利要求1或2所述的淬火剂，其中所述硼酸铵的重量百分含量为0.08％～0.12％。
CN201510090705.1A 2015-02-28 2015-02-28 一种淬火剂 Active CN104630427B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510090705.1A CN104630427B (zh) 2015-02-28 2015-02-28 一种淬火剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510090705.1A CN104630427B (zh) 2015-02-28 2015-02-28 一种淬火剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104630427A CN104630427A (zh) 2015-05-20
CN104630427B true CN104630427B (zh) 2016-09-07

Family

ID=53209670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510090705.1A Active CN104630427B (zh) 2015-02-28 2015-02-28 一种淬火剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104630427B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105088132B (zh) * 2015-09-25 2017-12-29 辽宁工业大学 一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法
CN105803164A (zh) * 2016-05-27 2016-07-27 江苏金基特钢有限公司 一种钢丝的淬火方法
CN105803163A (zh) * 2016-05-27 2016-07-27 江苏金基特钢有限公司 一种钢丝淬火剂及其应用方法
CN105969958A (zh) * 2016-05-27 2016-09-28 江苏金基特钢有限公司 一种螺纹钢的淬火方法
CN105907931A (zh) * 2016-06-16 2016-08-31 安庆市吉安汽车零件锻轧有限公司 一种耐磨轴类件用的淬火剂
CN105950847A (zh) * 2016-06-16 2016-09-21 安庆市吉安汽车零件锻轧有限公司 一种热处理用淬火剂
CN107058695A (zh) * 2016-12-29 2017-08-18 铜陵市金利电子有限公司 一种高效水溶性淬冷剂
CN107201430A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 汪建军 一种工件热处理用淬火剂及其制备方法
CN107868864A (zh) * 2017-12-27 2018-04-03 洛阳神佳窑业有限公司 一种淬火剂
CN108315537A (zh) * 2018-05-09 2018-07-24 合肥汇之新机械科技有限公司 一种多元合金铸造件用淬火剂及其制备方法
CN108754354A (zh) * 2018-07-02 2018-11-06 南通海诚辐条有限公司 一种变径辐条的生产工艺
CN111926154A (zh) * 2020-06-29 2020-11-13 南京正明观新材料有限公司 抗硬水淬火液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407854A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 财团法人工业技术研究院 高分子淬冷液、其制备方法,以及钢材淬冷的方法
CN101892363A (zh) * 2010-07-29 2010-11-24 山东卡松科技有限公司 一种淬火剂
CN102643963A (zh) * 2012-05-09 2012-08-22 上海福岛化工科技发展有限公司 环保水溶性淬火液

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3504323B2 (ja) * 1994-02-23 2004-03-08 三洋化成工業株式会社 焼入れ油

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407854A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 财团法人工业技术研究院 高分子淬冷液、其制备方法,以及钢材淬冷的方法
CN101892363A (zh) * 2010-07-29 2010-11-24 山东卡松科技有限公司 一种淬火剂
CN102643963A (zh) * 2012-05-09 2012-08-22 上海福岛化工科技发展有限公司 环保水溶性淬火液

Also Published As

Publication number Publication date
CN104630427A (zh) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104630427B (zh) 一种淬火剂
CN101693943A (zh) 高速钢刀具热处理方法
CN103233102B (zh) 高铬铸铁淬火用水溶性淬火介质
CN101892363A (zh) 一种淬火剂
CN102417955A (zh) 用于热模具钢的水溶性淬火介质
CN106367569A (zh) 一种新型淬火液及其在高铬耐磨铸铁淬火冷却中的应用
CN103103320B (zh) 一种提高40CrNiMoA材料低温冲击韧性的方法
US10487373B2 (en) Steel pipe for line pipe and method of manufacturing the same
CN104451705A (zh) 一种齿轮制造工艺
CN105803164A (zh) 一种钢丝的淬火方法
JP6313601B2 (ja) ピストンリング及びその製造方法
CN106521310B (zh) 一种破碎锤活塞杆用钢及其热处理工艺
JPH0348261B2 (zh)
CN107868864A (zh) 一种淬火剂
CN106893828A (zh) 一种快速淬火介质及制备工艺
CN104213040B (zh) 一种高强度轴承的专用钢材及其加工工艺
CN105803163A (zh) 一种钢丝淬火剂及其应用方法
US3271207A (en) Heat treating process
Senatorova et al. Low distortion quenching of aluminium alloys in polymer medium
CN104195456A (zh) 一种高耐磨轴承的专用钢材及其加工工艺
CN109504843A (zh) 真空淬火油及其制备方法
Ovchinnikov et al. Influence of microalloying with boron on the structure and properties of high-strength oil pipe
CN104805257A (zh) 一种采用水溶性淬火介质的螺旋弹簧淬火热处理工艺
CN109136494A (zh) 一种钢板弹簧生产用淬火油
CN109161647A (zh) 中碳调质锰钢铸钢件的热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant