CN105925769A - 一种链条链片专用淬火油及其淬火方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种链条链片专用淬火油及其淬火方法，属于金属表面处理技术领域。该淬火油的组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂7～10份，发黑复剂0.5～0.7份，光亮剂0.4～0.8份，表面活性剂0.5～0.8份，抗氧化剂0.02～0.04份，本发明的淬火油对链片的最大冷却速度在93～102℃/s左右，使用温度在70～80℃时效果最好，既能获得理想的淬火硬度及变形率小，又能够实现表面自动发黑的效果，而且表面形成的保护膜结合力强，不易脱落，起到美化外观和短期防锈的效果，减少热处理后表面再次涂覆防锈处理，节约资源，减少工序，提高效率。

Description

一种链条链片专用淬火油及其淬火方法
技术领域
本发明属于金属热处理技术领域，更具体地说，涉及一种链条链片专用淬火油及其淬火方法。
背景技术
链条一般为金属的链环或环形物，多用作机械传动、牵引。从链条的结构来看，大部分链条都是由链片、链销、轴套等部件组成。其它类型的链条只是将链片根据不同的需求做了不同的改动。链条主要是做机械传动的，因此，要承受巨大的摩擦力，为此，需要通过热处理来提高自身的硬度、耐磨性和使用寿命。淬火是一种常用的热处理工艺，是指将工件加热到一定温度进行保温一段时间，然后用淬火油对工件进行冷却完成马氏体或贝氏体转变的过程。然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。从理论上分析，加热工件在淬火介质冷却分为三个阶段：1、蒸汽膜冷却阶段；2、沸腾冷却阶段；3、对流冷却阶段。理想的淬火介质希望在蒸汽膜冷却阶段冷却速度慢一些，避免处于奥氏体和过冷奥氏体状态的工件因冷却速度快，收缩急剧变形过大；在沸腾冷却阶段即过冷奥氏体最不稳定区间(大约600-400℃)希望冷却快，避免发生珠光体类转变；在对流冷却阶段即希望进入马氏体转变区，冷却速度越慢越好，减少马氏体转变体积胀大产生的应力，减少变形和防止开裂。关于链条淬火的研究报道很多，但是同一种淬火油能同时满足淬火过程中的三阶段冷却速度要求的基本没有。
例如，中国专利申请号为88104188.2，公开日为1990年1月31日的专利申请文件公开了一种用低碳低合金钢生产滚子链片的新方法，将低碳低合金钢先冷轧成0.85-1.0mm的钢带，然后用专用带钢连续热处理炉淬火、回火。工艺规程为淬火温度为870-890℃，加热时间为2-3分钟，压床喷油淬火，然后回火，回火温度为200-350℃。钢带抗拉强度高达150-160kg/mm2。该专利中为了得到高强度的链条，改进了热处理工艺，但是淬火时应用的是简单的压床喷油淬火，这种传统方法得到的链条性能已无法满足现在使用需求。淬火介质对工件性能的影响非常大。中国专利申请号为201010580185.X，申请公布日为2011年3月30日的专利申请文件公开了一种用氯化钙水溶液做链条零件淬火介质的淬火方法，具体为用饱和氯化钙水溶液作为链条零件的淬火介质，不仅淬透能力强，链条零件淬火后硬度高、变形小，并且氯化钙水溶液价格便宜，不易老化，淬火后零件又容易清洗。虽然如申请文件中所写的这样，这种饱和氯化钙水溶液作为淬火介质有一些优势，但是水型淬火介质的淬火应力终究是比油型淬火介质的大，工件容易变形开裂，而且使用上述专利的淬火介质进行淬火后，如果不对工件进行充分的清洗和后续的表面处理，非常容易生锈腐蚀，影响工件的品质。普通的油型淬火剂能有效防止脆裂，但是容易出现软点，一般油型淬火剂的淬透直径小，容易出现工件心部硬度达不到要求的情况。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有的链条链片淬火存在容易变形、脆裂、需要后处理等问题，本发明提供一种链条链片专用淬火油及其淬火方法。本发明的淬火油是专门针对链条链片研发的，将热处理和表面处理两道工序完美的结合在一起，既能保证链片的表面硬度和变形率小，又能在链片表面形成一层致密的保护膜，起到美化外观和短期防锈的效果，节约资源，减少工序，提高效率。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种链条链片专用淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂5-7份，发黑复剂0.4-0.7份，光亮剂0.3-0.4份，表面活性剂0.4-0.6份，抗氧化剂0.02-0.04份。
进一步地，所述的精制基础油37份，催冷复剂6份，发黑复剂0.4份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.5份，抗氧化剂0.02份。
进一步地，所述的精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。
进一步地，所述的催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物；所述的发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的混合物；所述的光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物；所述的润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物；所述的表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠的混合物。
进一步地，所述的聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的质量比为2:1:1；所述的短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的质量比为5:0.5:1:1；所述的咪唑啉油酸盐与甲基萜烯树脂的质量比为1:1。
进一步地，所述的脂肪酸聚氧乙烯醚与甘油的质量比为4:1；所述的司盘-80与二丁酸二辛酯磺酸钠的质量比为3:1。
进一步地，所述的染色剂为分散黑9；所述的抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。
上述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：
(1)将链条链片加热至850℃以上，保温；
(2)将上述的淬火油加热至70～80℃；
(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；
(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至500～600℃时对淬火油进行搅拌5～10min；
(5)当链条链片的温度降至80～90℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。
进一步地，步骤(1)中保温时间t＝T*(6H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。
进一步地，步骤(4)中当链条链片温度降至550℃时，对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供一种链条链片专用淬火油，能在淬火后自发黑，对链条链片的最大冷速在93～102℃/s，使用温度在70～80℃时效果最好，既能获得理想的淬火硬度及变形率小，又能够实现表面自动发黑的效果，而且表面形成的保护膜结合力强，不易脱落，起到美化外观和短期防锈的效果，减少热处理后表面再次涂覆防锈处理，节约资源，减少工序，提高效率；
(2)本发明是在申请人之前申请的专利“一种能使轴承钢淬火后自发黑的淬火油”(专利申请号为201410783870.0)的基础上进行的改进，申请人在使用公开专利中的淬火油对链条链片进行淬火时存在淬火硬度不够以及发黑膜的结合力差等系列问题，淬火后自发黑工艺是申请人在金属热处理领域的一项重大创新，但在具体应用时还是存在各种困难需要克服，针对链条链片淬火过程中出现的问题，申请人进行了大量的研究，最终确定了本发明的淬火油配方，提高了淬火硬度以及耐磨性，特别是提高了发黑膜与链条链片结合力，使其使用寿命大大提高；
(3)本发明淬火油中的脂肪醇聚氧乙烯醚(C原子数为16～18；聚合度n为10～30)对链条链片有很强的湿润效果，特别是碳钢材质的链条链片，大大降低其表面的张力，再配合短油度醇酸树脂和三元乙丙的延展成膜作用，能在链条链片的表面均匀成膜，在染色剂的作用下，对链条链片表面膜层进行染色发黑，最终在链条链片表面形成一层均匀致密的发黑膜层，研究过程中发现，添加适量的三元乙丙能显著提高发黑膜的结合力，至少提高了20％左右；
(4)现有技术在发黑镀膜过程中经常出现膜层粘手、光泽度不一致以及膜层牢固性不强等问题，本发明的淬火油中，短油度醇酸树脂与三元乙丙、咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂相互配合使用，具有自干性能良好，干燥速度快，具有良好的光泽性以及耐磨性等优点，这一优异性能也是发明人在实际生产和研发过程中的一个意外发现，为企业带来了巨大的经济效益；
(5)在淬火过程中，当链条链片刚浸入本发明的淬火油中时，淬火油对其冷却速度为88～90℃/s，随着链条链片的温度逐步降低，淬火油的温度逐步上升，淬火油的局部流动性增加，当链条链片冷却到500～600℃后，对淬火油进行适当搅拌，淬火油对链条链片的冷却速度得到一定的提高，最大冷却速度能达到93～102℃/s；当链条链片的温度降至220～250℃时，在表面活性剂以及润湿剂的作用下，干性短油度醇酸树脂和三元乙丙会逐渐吸附在零件表面，润湿剂分子量大，能大大降低金属表面张力，促进干性短油度醇酸树脂和三元乙丙在链条链片表面成膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
一种链条链片专用淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油37份，催冷复剂6份，发黑复剂0.4份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.5份，抗氧化剂0.02份。其中，精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物(质量比为2:1:1)；发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙(X-4010M，由东莞市樟木头亿禄发塑胶原料经营部代购自日本三井化学)、染色剂和润湿剂的混合物(质量比为5:0.5:1:1)；光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物(质量比为1:1)；润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子数为16～18；聚合度n为15～20)和甘油的混合物(质量比为4:1)；表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠(CAS No.577-11-7)的混合物(质量比为3:1)。染色剂为分散黑9(CAS No.12222-69-4)；抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。
本实施例中的淬火油能使链条链片淬火后在其表面自发黑形成一层致密的保护膜，而且使淬火后的链条链片具有理想的淬硬层深度、心部硬度及金相组织，通过控制冷却速度，使得在淬火过程中链条链片的变形率极低，比水剂淬火介质和普通油性淬火介质的变形率低25％以上。经检验发现，使用本发明的淬火油，能在链条链片的表面形成均匀的膜层，膜层过厚或破膜的概率极低，而且形成的发黑膜结合力强，不易脱落，耐磨性好，光泽度一致，没有粘手的情况，能满足防水、防锈等功能需求，湿润剂中的甘油能有效防止发黑膜出现“起皮”的现象。
特别地，将短油度醇酸树脂应用于淬火油领域是发明人的一种大胆尝试，本发明中使用的短油度醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，其中的脂肪酸含量为30％左右，主要是由亚麻油和脂肪酸为原料制成的。在研究过程中发现干性短油度醇酸树脂配合三元乙丙使用，能提高发黑膜的结合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盘-80的辅助下，能使本发明的淬火油性能发挥优异，在实验过程中发明人尝试用其他种类的湿润剂代替本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但发现效果均不理想。
上述淬火油的制备方法为：
(1)按比例称取20份精制基础油，在25℃条件下，分别将6份催冷复剂、0.3份表面活性剂和0.01份抗氧化剂加入其中搅拌均匀(搅拌速度为200rpm)，得到淬火油A液；
(2)按比例称取余下份数的精制基础油，加热至40℃，分别加入0.4份发黑复剂和0.4份光亮剂搅拌均匀(搅拌速度为250rpm)，得到淬火油B液；
(3)将淬火油A液加热至35℃，边搅拌(搅拌速度为400rpm)边将淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度为0.01份/min)，同时加入余下的表面活性剂和抗氧化剂；
(4)搅拌1h后冷却至室温静置2h，得到能使链条链片淬火后自发黑的专用淬火油。
本实施例制备的淬火油具有分散性好、热传递性能好、性能稳定、耐储存的优点；避光条件下保存3年以上都不会出现浑浊、团聚等变质现象。在制备过程中，各个组分的混合顺序对淬火油的性能有一定的影响，发明人发现，如果简单的将各组分依次加入到精制基础油中搅拌混合得到的淬火油在使用时容易出现成膜不均匀的情况，该淬火油在存储时也容易出现浑浊。而且淬火油A液与淬火油B液的混合温度对最后的淬火油的性能影响很大，30℃是最佳的混合温度。
上述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：
(1)将链条链片加热至850℃，保温；
(2)将上述的淬火油加热至70℃；
(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；
(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至500℃时对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm；
(5)当链条链片的温度降至80℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。
本实施例中的淬火油针对不同尺寸的链条链片的使用方法有所不同，步骤(1)中保温时间t＝T*(6H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。本实施例中具体淬火的链条链片的长度为30mm，链条链片的厚度为2.2mm，针对这个规格的链条链片进行热处理时，保温时间t＝850*(6*2.2/30)min＝374min，按照此条件热处理后，再配合使用本发明的淬火油进行淬火，效果更好。
在淬火过程中，当链条链片刚浸入本实施例的淬火油中时，淬火油对其冷却速度为88℃/s左右，能有效避免收缩急剧变形过大、产生裂纹的情况；随着链条链片的温度逐步降低，淬火油的温度逐步上升，淬火油的局部流动性增加，三元乙丙的性能慢慢发挥出来，当链条链片冷却到500℃后，对淬火油进行适当搅拌，淬火油对链条链片的冷却速度得到一定的提高，最大冷却速度能达到102℃/s；当链条链片的温度降至220℃时，在表面活性剂以及润湿剂的作用下，干性短油度醇酸树脂和三元乙丙会逐渐吸附在零件表面，润湿剂分子量大，能大大降低金属表面张力，促进干性短油度醇酸树脂和三元乙丙在链条链片的表面和连接孔处均匀成膜。
经本实施例的淬火油淬火自发黑后的链条链片硬度可达65HRC，且链片两面的硬度值基本一致，耐磨性能比普通淬火油淬火后的链条链片高15％左右。
实施例2
一种链条链片专用淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35份，催冷复剂5份，发黑复剂0.5份，光亮剂0.3份，表面活性剂0.4份，抗氧化剂0.03份。其中，精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物(质量比为2:1:1)；发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙(X-4010M，由东莞市樟木头亿禄发塑胶原料经营部代购自日本三井化学)、染色剂和润湿剂的混合物(质量比为5:0.5:1:1)；光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物(质量比为1:1)；润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子数为16～18；聚合度n为15～20)和甘油的混合物(质量比为4:1)；表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠(CAS No.577-11-7)的混合物(质量比为3:1)。染色剂为分散黑9(CAS No.12222-69-4)；抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。
本实施例中的淬火油能使链条链片淬火后在其表面自发黑形成一层致密的保护膜，而且使淬火后的链条链片具有理想的淬硬层深度、心部硬度及金相组织，通过控制冷却速度，使得在淬火过程中链条链片的变形率极低，比水剂淬火介质和普通油性淬火介质的变形率低25％以上。经检验发现，使用本发明的淬火油，能在链条链片的表面形成均匀的膜层，膜层过厚或破膜的概率极低，而且形成的发黑膜结合力强，不易脱落，耐磨性好，光泽度一致，没有粘手的情况，能满足防水、防锈等功能需求。
特别地，将短油度醇酸树脂应用于淬火油领域是发明人的一种大胆尝试，本发明中使用的短油度醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，其中的脂肪酸含量为30％左右，主要是由亚麻油和脂肪酸为原料制成的。在研究过程中发现干性短油度醇酸树脂配合三元乙丙使用，能提高发黑膜的结合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盘-80的辅助下，能使本发明的淬火油性能发挥优异，在实验过程中发明人尝试用其他种类的湿润剂代替本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但发现效果均不理想。
上述淬火油的制备方法为：
(1)按比例称取15份精制基础油，在20℃条件下，分别将5份催冷复剂、0.2份表面活性剂和0.02份抗氧化剂加入其中搅拌均匀(搅拌速度为250rpm)，得到淬火油A液；
(2)按比例称取余下份数的精制基础油，加热至40℃，分别加入0.5份发黑复剂和0.3份光亮剂搅拌均匀(搅拌速度为280rpm)，得到淬火油B液；
(3)将淬火油A液加热至30℃，边搅拌(搅拌速度为300rpm)边将淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度为0.02份/min)，同时加入余下的表面活性剂和抗氧化剂；
(4)搅拌1h后冷却至室温静置2h，得到能使链条链片淬火后自发黑的专用淬火油。
本实施例制备的淬火油具有分散性好、热传递性能好、性能稳定、耐储存的优点；避光条件下保存3年以上都不会出现浑浊、团聚等变质现象。在制备过程中，各个组分的混合顺序对淬火油的性能有一定的影响，发明人发现，如果简单的将各组分依次加入到精制基础油中搅拌混合得到的淬火油在使用时容易出现成膜不均匀的情况，该淬火油在存储时也容易出现浑浊。而且淬火油A液与淬火油B液的混合温度对最后的淬火油的性能影响很大，30℃是最佳的混合温度。
上述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：
(1)将链条链片加热至900℃，保温；
(2)将上述的淬火油加热至80℃；
(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；
(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至550℃时对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm；
(5)当链条链片的温度降至90℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。
本实施例中的淬火油针对不同尺寸的链条链片的使用方法有所不同，步骤(1)中保温时间t＝T*(6H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。本实施例中具体淬火的链条链片的长度为40mm，链条链片的厚度为2.0mm，针对这个规格的链条链片进行热处理时，保温时间t＝900*(6*2.0/40)min＝270min，按照此条件热处理后，再配合使用本发明的淬火油进行淬火，效果更好。
在淬火过程中，当链条链片刚浸入本实施例的淬火油中时，淬火油对其冷却速度为88℃/s左右，能有效避免收缩急剧变形过大、产生裂纹的情况；随着链条链片的温度逐步降低，淬火油的温度逐步上升，淬火油的局部流动性增加，三元乙丙的性能慢慢发挥出来，当链条链片冷却到500℃后，对淬火油进行适当搅拌，淬火油对链条链片的冷却速度得到一定的提高，最大冷却速度能达到102℃/s；当链条链片的温度降至220℃时，在表面活性剂以及润湿剂的作用下，干性短油度醇酸树脂和三元乙丙会逐渐吸附在零件表面，润湿剂分子量大，能大大降低金属表面张力，促进干性短油度醇酸树脂和三元乙丙在链条链片的表面和连接孔处均匀成膜。
实施例3
一种链条链片专用淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油40份，催冷复剂7份，发黑复剂0.7份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.6份，抗氧化剂0.04份。其中，精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物(质量比为2:1:1)；发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙(X-4010M，由东莞市樟木头亿禄发塑胶原料经营部代购自日本三井化学)、染色剂和润湿剂的混合物(质量比为5:0.5:1:1)；光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物(质量比为1:1)；润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子数为16～18；聚合度n为15～20)和甘油的混合物(质量比为4:1)；表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠(CAS No.577-11-7)的混合物(质量比为3:1)。染色剂为分散黑9(CAS No.12222-69-4)；抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。
本实施例中的淬火油能使链条链片淬火后在其表面自发黑形成一层致密的保护膜，而且使淬火后的链条链片具有理想的淬硬层深度、心部硬度及金相组织，通过控制冷却速度，使得在淬火过程中链条链片的变形率极低，比水剂淬火介质和普通油性淬火介质的变形率低25％以上。经检验发现，使用本发明的淬火油，能在链条链片的表面形成均匀的膜层，膜层过厚或破膜的概率极低，而且形成的发黑膜结合力强，不易脱落，耐磨性好，光泽度一致，没有粘手的情况，能满足防水、防锈等功能需求。
特别地，将短油度醇酸树脂应用于淬火油领域是发明人的一种大胆尝试，本发明中使用的短油度醇酸树脂为干性短油度醇酸树脂，其中的脂肪酸含量为30％左右，主要是由亚麻油和脂肪酸为原料制成的。在研究过程中发现干性短油度醇酸树脂配合三元乙丙使用，能提高发黑膜的结合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盘-80的辅助下，能使本发明的淬火油性能发挥优异，在实验过程中发明人尝试用其他种类的湿润剂代替本发明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但发现效果均不理想。
上述淬火油的制备方法为：
(1)按比例称取20份精制基础油，在25℃条件下，分别将7份催冷复剂、0.4份表面活性剂和0.03份抗氧化剂加入其中搅拌均匀(搅拌速度为200rpm)，得到淬火油A液；
(2)按比例称取余下份数的精制基础油，加热至40℃，分别加入0.7份发黑复剂和0.4份光亮剂搅拌均匀(搅拌速度为250rpm)，得到淬火油B液；
(3)将淬火油A液加热至35℃，边搅拌(搅拌速度为400rpm)边将淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度为0.01份/min)，同时加入余下的表面活性剂和抗氧化剂；
(4)搅拌0.5h后冷却至室温静置1h，得到能使链条链片淬火后自发黑的专用淬火油。
本实施例制备的淬火油具有分散性好、热传递性能好、性能稳定、耐储存的优点；避光条件下保存3年以上都不会出现浑浊、团聚等变质现象。在制备过程中，各个组分的混合顺序对淬火油的性能有一定的影响，发明人发现，如果简单的将各组分依次加入到精制基础油中搅拌混合得到的淬火油在使用时容易出现成膜不均匀的情况，该淬火油在存储时也容易出现浑浊。而且淬火油A液与淬火油B液的混合温度对最后的淬火油的性能影响很大，30℃是最佳的混合温度。
上述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：
(1)将链条链片加热至880℃，保温；
(2)将上述的淬火油加热至75℃；
(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；
(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至600℃时对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm；
(5)当链条链片的温度降至80℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。
本实施例中的淬火油针对不同尺寸的链条链片的使用方法有所不同，步骤(1)中保温时间t＝T*(8H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。本实施例中具体淬火的链条链片的长度为25mm，链条链片的厚度为1.9mm，针对这个规格的链条链片进行热处理时，保温时间t＝880*(6*1.9/25)min＝401min，按照此条件热处理后，再配合使用本发明的淬火油进行淬火，效果更好。
在淬火过程中，当链条链片刚浸入本实施例的淬火油中时，淬火油对其冷却速度为88℃/s左右，能有效避免收缩急剧变形过大、产生裂纹的情况；随着链条链片的温度逐步降低，淬火油的温度逐步上升，淬火油的局部流动性增加，三元乙丙的性能慢慢发挥出来，当链条链片冷却到500℃后，对淬火油进行适当搅拌，淬火油对链条链片的冷却速度得到一定的提高，最大冷却速度能达到102℃/s；当链条链片的温度降至220℃时，在表面活性剂以及润湿剂的作用下，干性短油度醇酸树脂和三元乙丙会逐渐吸附在零件表面，润湿剂分子量大，能大大降低金属表面张力，促进干性短油度醇酸树脂和三元乙丙在链条链片的表面和连接孔处均匀成膜。

Claims (10)

1.一种链条链片专用淬火油，其特征在于：其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂5～7份，发黑复剂0.4～0.7份，光亮剂0.3～0.4份，表面活性剂0.4～0.6份，抗氧化剂0.02～0.04份。
2.根据权利要求1所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的精制基础油37份，催冷复剂6份，发黑复剂0.4份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.5份，抗氧化剂0.02份。
3.根据权利要求1或2所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。
4.根据权利要求3所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物；所述的发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的混合物；所述的光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物；所述的润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物；所述的表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的质量比为2:1:1；所述的短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的质量比为5:0.5:1:1；所述的咪唑啉油酸盐与甲基萜烯树脂的质量比为1:1。
6.根据权利要求5所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的脂肪酸聚氧乙烯醚与甘油的质量比为4:1；所述的司盘-80与二丁酸二辛酯磺酸钠的质量比为3:1。
7.根据权利要求4或5所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的染色剂为分散黑9；所述的抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。
8.权利要求1或2中所述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：
(1)将链条链片加热至850℃以上，保温；
(2)将权利要求1或2中所述的淬火油加热至70～80℃；
(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；
(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至500～600℃时对淬火油进行搅拌5～10min；
(5)当链条链片的温度降至80～90℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。
9.根据权利要求8所述的链条链片专用淬火油的使用方法，其特征在于：步骤(1)中保温时间t＝T*(6H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。
10.根据权利要求8或9所述的链条链片专用淬火油的使用方法，其特征在于：步骤(4)中当链条链片温度降至550℃时，对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113106226A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 安吉长虹制链有限公司 一种用于链条链片淬火工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1364861A (zh) * 2001-01-11 2002-08-21 中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司 淬火油复合添加剂
CN102978356A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 中国石油化工股份有限公司 淬火油再生方法
KR20140012231A (ko) * 2012-07-18 2014-02-03 (주)수산서비스 브레이커 부품의 열처리방법
CN105274288A (zh) * 2014-12-16 2016-01-27 马鞍山金泉工业介质科技有限公司 一种使轴承钢淬火后自发黑的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1364861A (zh) * 2001-01-11 2002-08-21 中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司 淬火油复合添加剂
CN102978356A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 中国石油化工股份有限公司 淬火油再生方法
KR20140012231A (ko) * 2012-07-18 2014-02-03 (주)수산서비스 브레이커 부품의 열처리방법
CN105274288A (zh) * 2014-12-16 2016-01-27 马鞍山金泉工业介质科技有限公司 一种使轴承钢淬火后自发黑的方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何铁林等主编: "《世界水处理剂商品手册》", 31 October 2004 *
宋小平等主编: "《石油工业用添加剂生产与应用技术》", 31 March 2014 *
张光华主编: "《水处理化学品》", 31 January 2005 *
李晓东等: "新型淬火介质的研究和开发", 《汽车工艺与材料》 *
王东海等: "淬火油新型催冷剂（三元乙丙胶共聚物）", 《金属热处理》 *
王先会主编: "《润滑油脂生产技术》", 30 April 2005 *
王先会主编: "《润滑油酯生产原料和设备实用手册》", 31 March 2007 *
赵雅琴等主编: "《染料化学基础》", 30 June 2006 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113106226A (zh) * 2021-03-31 2021-07-13 安吉长虹制链有限公司 一种用于链条链片淬火工艺

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