CN104975150A - 一种合金钢淬火油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金钢淬火油的制备方法，由基础油类、无机非金属盐、高温抗氧剂、多元聚羧酸、催冷复剂、甘油单脂肪酸酯、耦合剂、表面活性剂共同制备而成，采用本发明的合金钢淬火油的制备方法获得的淬火油，针对合金钢的材质特点，不仅无毒无味、还具有良好的冷却性能以及热氧化安定性，有效保证淬火后的合金钢具有一定的硬度和合格的金相组织，防止其制备零件的变形和开裂，不良品率大大降低，实用价值显著，此外该制备方法工艺简单，工业化应用前景大。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶炼领域，尤其是涉及一种合金钢淬火油的制备方法。
背景技术
淬火油是一种工艺用油，用做淬火介质。淬火油必须具备以下特性：良好的冷却性能1、冷却性能是淬火介质重要的性能，它的好坏直接影响到淬火零件的质量，良好的冷却性能可保证淬火后的零件具有一定的硬度和合格的金相组织，可以防止零件变形和开裂；2、高闪点和燃点，淬火时，油的温度会瞬时升高，如果油的闪点和燃点较低，可能发生着火现象。因此淬火油应具有较高的闪点和燃点。通常闪点应比使用油温要高出60-80℃ ；3、良好的热氧化安定性，淬火油长期在高温和连续作业的苛刻条件下使用，要求油品具有良好的抗氧化、抗热分解和抗老化等性能，以保证油品的冷却性能和使用寿命。4、低粘度，油品的粘度与它的附着量、携带损失和冷却性能有一定的关系。在保证油品冷却性能和闪点的前提下，油品的粘度应尽可能小，这样既可以减少携带损失，又便于工件清洗。5、水份含量低，油品中的过量水份会影响零件的热处理质量，造成零件软点、淬裂或变形，也可能造成油品飞溅，发生事故。因此一般规定淬火油中的含水量不超过0.05％；6、其他特性，除了上述特性外，淬火油还应无毒、无味、易处理、对环境无污染，并使淬火后的工件表面光亮。
一种专门针对合金钢的淬火油的制备有待研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的的问题，本发明提出了一种针对合金钢的性质，无毒无味、具有良好的冷却性能以及热氧化安定性的一种合金钢淬火油的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种合金钢淬火油的制备方法，包括以下步骤：
（1）首先按照以下以质量计的组分准备原料：基础油15-20份、醇类5-8份、无机非金属盐4-6份、高温抗氧剂4-8份、多元聚羧酸10-15份、催冷复剂4-9份、甘油单脂肪酸酯1-4份、耦合剂3-5份、表面活性剂6-12份、其中基础油和表面活性剂另外制备；
（2）基础油的制备：将质量比为3:2:1的亚麻籽油、矿物油、棉籽油混合均匀后进行精炼，精炼工艺的温度为60-70℃，精炼完毕后，除去油中的水和杂质，分离出油层，通过均质机均质得到所需基础油；
（3）表面活性剂的制备：将质量比为3:1:1的亲水性二氧化硅、丙三醇、环氧丙烷混合均匀先缓速升温至45℃加热30-40min后继续升温至80℃保温20-30min后冷却至室温；
（4）将基础油、醇类、无机非金属盐、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀加热至60℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、耦合剂以及表面活性剂，保温40-60min后冷却至室温得到所需淬火油。
更进一步的，所述步骤（2）中精炼时间为40-50min。
更进一步的，所述步骤（3）中缓速升温的速度为1-2℃/min。
更进一步的，所述醇类为脂肪醇类。
更进一步的，所述无机非金属盐为硅酸盐。
更进一步的，所述高温抗氧剂为烷基对苯二酚或二烷基二硫代磷酸盐。
更进一步的，所述多元聚羧酸的碳原子数在15以上。
更进一步的， 所述催冷复剂为市售催冷剂与润滑剂的混合物。
更进一步的，所述耦合剂为甘油、壳聚糖与氨基多糖质量比为3:2:1的混合物。
更进一步的，所述耦合剂的粘度不高于600mPa·s。
有益效果：本发明提供的一种合金钢淬火油的制备方法，由基础油类、无机非金属盐、高温抗氧剂、多元聚羧酸、催冷复剂、甘油单脂肪酸酯、耦合剂、表面活性剂共同制备而成，采用本发明的合金钢淬火油的制备方法获得的淬火油，针对合金钢的材质特点，不仅无毒无味、还具有良好的冷却性能以及热氧化安定性，有效保证淬火后的合金钢具有一定的硬度和合格的金相组织，防止其制备零件的变形和开裂，不良品率大大降低，实用价值显著，此外该制备方法工艺简单，工业化应用前景大。
具体实施方式
实施例1：
一种合金钢淬火油的制备方法，包括以下步骤：
（1）首先按照以下以质量计的组分准备原料：基础油15份、醇类5份、无机非金属盐4份、高温抗氧剂4份、多元聚羧酸10份、催冷复剂4份、甘油单脂肪酸酯1份、耦合剂3份、表面活性剂6份、其中基础油和表面活性剂另外制备；
（2）基础油的制备：将质量比为3:2:1的亚麻籽油、矿物油、棉籽油混合均匀后进行精炼，精炼工艺的温度为60-70℃，精炼完毕后，除去油中的水和杂质，分离出油层，通过均质机均质得到所需基础油；
（3）表面活性剂的制备：将质量比为3:1:1的亲水性二氧化硅、丙三醇、环氧丙烷混合均匀先缓速升温至45℃加热30-40min后继续升温至80℃保温20-30min后冷却至室温；
（4）将基础油、醇类、无机非金属盐、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀加热至60℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、耦合剂以及表面活性剂，保温40-60min后冷却至室温得到所需淬火油。
其中，所述步骤（2）中精炼时间为40-50min；步骤（3）中缓速升温的速度为1-2℃/min；所述醇类为脂肪醇类；所述无机非金属盐为硅酸盐；所述高温抗氧剂为烷基对苯二酚；所述多元聚羧酸的碳原子数在15以上；所述催冷复剂为市售催冷剂与润滑剂的混合物；所述耦合剂为甘油、壳聚糖与氨基多糖质量比为3:2:1的混合物，其粘度不高于600mPa·s。
实施例2：
一种合金钢淬火油的制备方法，包括以下步骤：
（1）首先按照以下以质量计的组分准备原料：基础油20份、醇类8份、无机非金属盐6份、高温抗氧剂8份、多元聚羧酸15份、催冷复剂9份、甘油单脂肪酸酯4份、耦合剂5份、表面活性剂12份、其中基础油和表面活性剂另外制备；
（2）基础油的制备：将质量比为3:2:1的亚麻籽油、矿物油、棉籽油混合均匀后进行精炼，精炼工艺的温度为60-70℃，精炼完毕后，除去油中的水和杂质，分离出油层，通过均质机均质得到所需基础油；
（3）表面活性剂的制备：将质量比为3:1:1的亲水性二氧化硅、丙三醇、环氧丙烷混合均匀先缓速升温至45℃加热30-40min后继续升温至80℃保温20-30min后冷却至室温；
（4）将基础油、醇类、无机非金属盐、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀加热至60℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、耦合剂以及表面活性剂，保温40-60min后冷却至室温得到所需淬火油。
其中，所述步骤（2）中精炼时间为40-50min；步骤（3）中缓速升温的速度为1-2℃/min；所述醇类为脂肪醇类；所述无机非金属盐为硅酸盐；所述高温抗氧剂为二烷基二硫代磷酸盐；所述多元聚羧酸的碳原子数在15以上；所述催冷复剂为市售催冷剂与润滑剂的混合物；所述耦合剂为甘油、壳聚糖与氨基多糖质量比为3:2:1的混合物，其粘度不高于600mPa·s。
实施例3：
一种合金钢淬火油的制备方法，包括以下步骤：
（1）首先按照以下以质量计的组分准备原料：基础油18份、醇类7份、无机非金属盐5份、高温抗氧剂6份、多元聚羧酸13份、催冷复剂6份、甘油单脂肪酸酯3份、耦合剂4份、表面活性剂9份、其中基础油和表面活性剂另外制备；
（2）基础油的制备：将质量比为3:2:1的亚麻籽油、矿物油、棉籽油混合均匀后进行精炼，精炼工艺的温度为60-70℃，精炼完毕后，除去油中的水和杂质，分离出油层，通过均质机均质得到所需基础油；
（3）表面活性剂的制备：将质量比为3:1:1的亲水性二氧化硅、丙三醇、环氧丙烷混合均匀先缓速升温至45℃加热30-40min后继续升温至80℃保温20-30min后冷却至室温；
（4）将基础油、醇类、无机非金属盐、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀加热至60℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、耦合剂以及表面活性剂，保温40-60min后冷却至室温得到所需淬火油。
其中，所述步骤（2）中精炼时间为40-50min；步骤（3）中缓速升温的速度为1-2℃/min；所述醇类为脂肪醇类；所述无机非金属盐为硅酸盐；所述高温抗氧剂为烷基对苯二酚；所述多元聚羧酸的碳原子数在15以上；所述催冷复剂为市售催冷剂与润滑剂的混合物；所述耦合剂为甘油、壳聚糖与氨基多糖质量比为3:2:1的混合物，其粘度不高于600mPa·s。
采用实施例1-3的合金钢淬火油的制备方法制备而成的淬火油应用于合金钢的淬火工艺中，对其采用SHT0220-1992（2004）热处理油冷却写N性能测定法进行测定，各项指标均复合SH/T 0564-1993对于淬火油的相关规定，针对合金钢具有较好的使用效果，与市售普通淬火油同时应用于合金钢，使用后总体评分由正规检测人员样本统计判定，结果显示，实施例1-3平均总体评分在92-95之间，很大程度上优于市售普通淬火油的85分。
采用本发明的合金钢淬火油的制备方法制备的淬火油，针对合金钢的材质特点，不仅无毒无味、还具有良好的冷却性能以及热氧化安定性，有效保证淬火后的合金钢具有一定的硬度和合格的金相组织，防止其制备零件的变形和开裂，不良品率大大降低，实用价值显著，此外该制备方法工艺简单，工业化应用前景大。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种合金钢淬火油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）首先按照以下以质量计的组分准备原料：基础油15-20份、醇类5-8份、无机非金属盐4-6份、高温抗氧剂4-8份、多元聚羧酸10-15份、催冷复剂4-9份、甘油单脂肪酸酯1-4份、耦合剂3-5份、表面活性剂6-12份、其中基础油和表面活性剂另外制备；
（2）基础油的制备：将质量比为3:2:1的亚麻籽油、矿物油、棉籽油混合均匀后进行精炼，精炼工艺的温度为60-70℃，精炼完毕后，除去油中的水和杂质，分离出油层，通过均质机均质得到所需基础油；
（3）表面活性剂的制备：将质量比为3:1:1的亲水性二氧化硅、丙三醇、环氧丙烷混合均匀先缓速升温至45℃加热30-40min后继续升温至80℃保温20-30min后冷却至室温；
（4）将基础油、醇类、无机非金属盐、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀加热至60℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、耦合剂以及表面活性剂，保温40-60min后冷却至室温得到所需淬火油。
2.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中精炼时间为40-50min。
3.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中缓速升温的速度为1-2℃/min。
4.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述醇类为脂肪醇类。
5.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述无机非金属盐为硅酸盐。
6.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述高温抗氧剂为烷基对苯二酚或二烷基二硫代磷酸盐。
7.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述多元聚羧酸的碳原子数在15以上。
8.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于： 所述催冷复剂为市售催冷剂与润滑剂的混合物。
9.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述耦合剂为甘油、壳聚糖与氨基多糖质量比为3:2:1的混合物。
10.根据权利要求1所述的合金钢淬火油的制备方法，其特征在于：所述耦合剂的粘度不高于600mPa·s。
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