CN109136494A - 一种钢板弹簧生产用淬火油 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢板弹簧生产用淬火油，属于金属热处理技术中的淬火处理领域。本发明所提供的淬火油按重量份计，由以下组分组成：基础油50‑80份、植物油20‑25份、醇类9‑12份、2,6二叔丁基对甲酚1‑3份、无机非金属盐8‑11份、催冷复剂3‑5份、麦芽糊精0.5‑2份、硅酸钙2‑4份、氯化钾2‑4份、纳米二氧化铈0.8‑2份。本发明的淬火油具备闪点高，冷却性能好，稳定性好，粘度低、热氧化安定性高的特点，将其对弹簧钢板进行加工后所得工件表面光亮，能够保证淬火后弹簧钢的硬度和合格的金相组织，同时该淬火油能够起到一定的防止弹簧钢零件表面变形和开裂的作用，提高了成品率。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理技术领域，具体涉及一种钢板弹簧生产用淬火油。
背景技术
化学热处理是将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中进行保温处理，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。金属通常通过热处理的方法来改善金属的强度及金相组织，以获得人们所期望的性质。经过化学热处理的钢铁零件，往往需要经过淬火冷却，即在高温红热状态下，奥氏体组织快速浸入具有合适的冷却速度的淬火介质(油)中，才能实现零件达到需要的各项综合机械性能，从奥氏体组织转变成马氏体，并且零件没有开裂以及保持很小的变形。淬火介质是获得高的淬火质量的关键因素之一，常用的淬火介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火是将金属工件加热到相变温度以上，保温后在淬火介质中急剧冷却得到马氏体组织的过程。通过淬火工艺，能达到提高或调整工件的硬度以及耐磨性等目的。在这个过程中对淬火介质(淬火剂)的要求是应避免工件变形和开裂；淬火剂易于清洗，不污染以及腐蚀工件表面；性能稳定，耐高温、耐老化、不容易变质；淬火剂应无毒、无味、易处理、对环境无污染，并使淬火后的工件表面光亮。
钢板弹簧在加工使用前需要经过淬火处理，即将钢材加热到临界温度以上，保温一段时间使组织奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却，使奥氏体转化为马氏体，从而提高钢的硬度、耐磨性、韧性及弹性等其他各项组织性能的加工工艺。
一般弹簧钢主要的热处理工艺为淬火和中温回火。在淬火过程中，传统弹簧钢淬火的介质都是用淬火油类或水，但是油类的淬火介质相对冷速较低，对弹簧钢的淬透性较低，经常出现淬火不硬或淬硬层浅等问题。且淬火油在热处理使用一段时间后因高温易造成化学有机链的断裂、化学成份不稳定，造成弹簧钢淬火不均，形成淬火应力。此外淬火油需定期更换浪费量大，且易造成火灾和对环境的严重影响。水基溶剂的淬火介质冷却速度较快，很容易导致淬火裂纹的产生以及较大的形变量。因此，无论是水淬还是油淬，两种单一介质的冷却速度都不是很理想，不能在高温时获得较快的冷却速度，在低温时获得较慢的冷却速度。
目前钢板弹簧生产用的淬火油存在上述诸多缺陷，需要进行改进，以期提高其绝缘、散热、抗老化性能、保证其具有良好的冷却性能、高的闪点和燃点，以及良好的热氧化安定性、低粘度和水份含量低，使其使用寿命大大增长，可以达到循环使用的目的。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种钢板弹簧生产用淬火油，该淬火油具备闪点高，冷却性能好，稳定性好，粘度低、热氧化安定性高的特点，将其对弹簧钢板进行加工后所得工件表面光亮，能够保证淬火后弹簧钢的硬度和合格的金相组织，同时该淬火油能够起到一定的防止弹簧钢零件表面变形和开裂的作用，提高了成品率；该淬火油适合长期在高温和连续作业的苛刻条件下使用，而且可以循环利用，使用价值显著。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种钢板弹簧生产用淬火油，所述淬火油按重量份计，由以下组分组成：
基础油50-80份、植物油20-25份、醇类9-12份、2,6二叔丁基对甲酚1-3份、无机非金属盐8-11份、催冷复剂3-5份、麦芽糊精0.5-2份、硅酸钙2-4份、氯化钾2-4份、纳米二氧化铈0.8-2份。
作为优选的方案，所述淬火油按重量份计，由以下组分组成：
基础油65-68份、植物油22-24份、醇类10-11份、2,6二叔丁基对甲酚2-3份、无机非金属盐9-10份、催冷复剂4-5份、麦芽糊精0.8-1.5份、硅酸钙3-4份、氯化钾2-3、纳米二氧化铈1.1-1.5份。
进一步的是，所述基础油为直链烷烃基础油，其在40℃下的运动粘度为10～13mm2/s。
进一步的是，所述植物油为亚麻籽油和棕榈油的混合物，其质量比为1～2:2～3。
进一步的是，所述醇类为脂肪醇类，其碳原子数为8～15个。
进一步的是，所述无机非金属盐为磷酸盐。
进一步的是，所述催冷复剂为低温催冷剂和高温催冷剂的混合物，所述低温催冷剂与高温催冷剂的质量比为1：3～3.6。
进一步的是，所述低温催冷剂为烷基萘，所述高温催冷剂为石油磺酸盐。
进一步的是，所述纳米二氧化铈的粒径为50-100nm。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供的淬火油配方具备闪点高、冷却性能好，稳定性好、粘度低、热氧化安定性高的特点；
(2)本发明提供的淬火油能够保证淬火后弹簧钢的硬度和合格的金相组织，同时该淬火油能够起到一定的防止弹簧钢零件表面变形和开裂的作用，提高了成品率；
(3)本发明的淬火油可以循环利用，使用价值显著。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种钢板弹簧生产用淬火油配方，按重量份计，由以下组分组成：基础油50份、植物油20份、醇类9份、2,6二叔丁基对甲酚1份、无机非金属盐8份、催冷复剂3份、麦芽糊精0.5份、硅酸钙2份、氯化钾2份、纳米二氧化铈0.8份。
其中，基础油为直链烷烃基础油，其在40℃下的运动粘度为10mm2/s；植物油为亚麻籽油和棕榈油的混合物，其质量比为1:2；醇类为脂肪醇类，其碳原子数为8～12个；无机非金属盐为磷酸盐；催冷复剂为低温催冷剂烷基萘和高温催冷剂石油磺酸盐的混合物，烷基萘与石油磺酸盐的质量比为1：3；纳米二氧化铈的粒径为50-60nm。
采用SHT0220-1992(2004)热处理油冷却性能测定法进行测定，本发明的淬火油各项指标均符合SH/T 0564-1993对于淬火油的相关规定。将其应用于弹簧钢板的淬火，其淬火硬度达55HRC以上，淬透层深度达13mm，使用温度可达90℃以上，其稳定性好，淬火油使用时冷却速度快，对弹簧钢板零件的冷速在110-130℃/s，与快速淬火油相比，从800℃冷却到400℃时的秒数能提高4s～5s左右。
本发明的淬火油在淬火的同时能够在弹簧钢板零件表面生成均匀度和光泽度一致的膜层，其零件表面无变形和开裂，具有较好的使用效果。与市售普通淬火油同时应用于弹簧钢，使用后由正规检测人员按照1000个样本进行统计判定，结果显示，本发明的淬火油比普通市售淬火油能够提高样品零件的成品率达30％以上。
实施例2
一种钢板弹簧生产用淬火油配方，按重量份计，由以下组分组成：基础油80份、植物油25份、醇类12份、2,6二叔丁基对甲酚3份、无机非金属盐11份、催冷复剂5份、麦芽糊精2份、硅酸钙4份、氯化钾4份、纳米二氧化铈2份。
其中，基础油为直链烷烃基础油，其在40℃下的运动粘度为13mm2/s；植物油为亚麻籽油和棕榈油的混合物，其质量比为1:3；醇类为脂肪醇类，其碳原子数为12～15个；无机非金属盐为磷酸盐；催冷复剂为低温催冷剂烷基萘和高温催冷剂石油磺酸盐的混合物，烷基萘与石油磺酸盐的质量比为1：3.3；纳米二氧化铈的粒径为50-80nm。
采用SHT0220-1992(2004)热处理油冷却性能测定法进行测定，本发明的淬火油各项指标均符合SH/T 0564-1993对于淬火油的相关规定。将其应用于弹簧钢板的淬火，其淬火硬度达57HRC以上，淬透层深度达12.5mm，使用温度可达90℃以上，其稳定性好，淬火油使用时冷却速度快，对弹簧钢板零件的冷速在110-130℃/s，与快速淬火油相比，从800℃冷却到400℃时的秒数能提高4s～5s左右。
本发明的淬火油在淬火的同时能够在弹簧钢板零件表面生成均匀度和光泽度一致的膜层，其零件表面无变形和开裂，具有较好的使用效果。与市售普通淬火油同时应用于弹簧钢，使用后由正规检测人员按照1000个样本进行统计判定，结果显示，本发明的淬火油比普通市售淬火油能够提高样品零件的成品率达30％以上。
实施例3
一种钢板弹簧生产用淬火油配方，按重量份计，由以下组分组成：基础油65份、植物油22份、醇类11份、2,6二叔丁基对甲酚2份、无机非金属盐10份、催冷复剂4份、麦芽糊精1.5份、硅酸钙3份、氯化钾3份、纳米二氧化铈1.1份。
其中，基础油为直链烷烃基础油，其在40℃下的运动粘度为12mm2/s；植物油为亚麻籽油和棕榈油的混合物，其质量比为2:3；醇类为脂肪醇类，其碳原子数为14～15个；无机非金属盐为磷酸盐；催冷复剂为低温催冷剂烷基萘和高温催冷剂石油磺酸盐的混合物，烷基萘与石油磺酸盐的质量比为1：3.6；纳米二氧化铈的粒径为80-100nm。
采用SHT0220-1992(2004)热处理油冷却性能测定法进行测定，本发明的淬火油各项指标均符合SH/T 0564-1993对于淬火油的相关规定。将其应用于弹簧钢板的淬火，其淬火硬度达58HRC以上，淬透层深度达15mm，使用温度可达92℃以上，其稳定性好，淬火油使用时冷却速度快，对弹簧钢板零件的冷速在110-130℃/s，与快速淬火油相比，从800℃冷却到400℃时的秒数能提高4s～5s左右。
本发明的淬火油在淬火的同时能够在弹簧钢板零件表面生成均匀度和光泽度一致的膜层，其零件表面无变形和开裂，具有较好的使用效果。与市售普通淬火油同时应用于弹簧钢，使用后由正规检测人员按照1000个样本进行统计判定，结果显示，本发明的淬火油比普通市售淬火油能够提高样品零件的成品率达30％以上。
对比例1
按照实施例1的配方，将淬火油中的组分硅酸钙和氯化钾去除，保留其余组分的重量份配制成淬火油，所得淬火油的淬火硬度仅为50HRC，淬透层深度为10mm，使用温度在85℃以上，对弹簧钢板零件的冷速在89-96℃/s。
对比例2
按照实施例2的配方，将淬火油中的组分纳米二氧化铈和无机非金属盐去掉，保留其余组分的重量份配制成淬火油，所得淬火油对弹簧钢板零件的冷速在100-105℃/s，其对样品零件的成品率无影响。
Claims (9)
1.一种钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述淬火油按重量份计，由以下组分组成：
基础油50-80份、植物油20-25份、醇类9-12份、2,6二叔丁基对甲酚1-3份、无机非金属盐8-11份、催冷复剂3-5份、麦芽糊精0.5-2份、硅酸钙2-4份、氯化钾2-4份、纳米二氧化铈0.8-2份。
2.根据权利要求1所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述淬火油按重量份计，由以下组分组成：
基础油65-68份、植物油22-24份、醇类10-11份、2,6二叔丁基对甲酚2-3份、无机非金属盐9-10份、催冷复剂4-5份、麦芽糊精0.8-1.5份、硅酸钙3-4份、氯化钾2-3、纳米二氧化铈1.1-1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述基础油为直链烷烃基础油，其在40℃下的运动粘度为10～13mm2/s。
4.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述植物油为亚麻籽油和棕榈油的混合物，其质量比为1～2:2～3。
5.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述醇类为脂肪醇类，其碳原子数为8～15个。
6.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述无机非金属盐为磷酸盐。
7.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述催冷复剂为低温催冷剂和高温催冷剂的混合物，所述低温催冷剂与高温催冷剂的质量比为1：3～3.6。
8.根据权利要求7所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述低温催冷剂为烷基萘，所述高温催冷剂为石油磺酸盐。
9.根据权利要求1或2所述的钢板弹簧生产用淬火油，其特征在于，所述纳米二氧化铈的粒径为50-100nm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110306023A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 于程歆 | 一种棕榈油制作的金属热处理淬火油 |
-
2018
- 2018-10-12 CN CN201811189555.XA patent/CN109136494A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110306023A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-08 | 于程歆 | 一种棕榈油制作的金属热处理淬火油 |
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