CN115044750A - 一种钢丝索氏体化淬火液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢丝加工技术领域,尤其涉及一种钢丝索氏体化淬火液及其制备方法和应用。本发明中的淬火液,组成成分包括氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、聚乙二醇、丙烯酸钠、聚丙烯‑甲基丙烯酸钠、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和水。能有效延长蒸汽膜阶段的时间,减缓冷却速度,均匀冷却、散热,进而避免出现钢丝成表面骤冷,心部过热的“脆皮”现象。也避免淬火后硬度过大、内部组织形态不均匀的情况。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝加工技术领域,尤其涉及一种钢丝索氏体化淬火液及其制备方法和应用。
背景技术
索氏体组织属于珠光体类型的组织,但其组织比珠光体组织细,其珠光体片层较薄,片层厚度约为800-1500ù。索氏体具有良好的综合机械性能。钢丝索氏体淬火冷却介质仍有很多企业用铅浴。铅污染环境,危害人体健康。穿线很不方便,劳动强度大。铅液易结渣,维护复杂,稍有不慎会因挂铅而影响后续使用。现有的水溶性淬火介质具有非常高的冷却速度,但过高的冷却速度使金属内部产生过高的内应力,金属变形增大并使淬火后金属开裂,造成钢丝成表面骤冷,心部过热的“脆皮”现象的发生,不能满足金属热处理的要求。
发明内容
针对背景技术中存在的问题,提出一种钢丝索氏体化淬火液及其制备方法和应用。本发明中淬火液组成成分包括氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、聚乙二醇、丙烯酸钠、聚丙烯-甲基丙烯酸钠、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和水。能有效延长蒸汽膜阶段的时间,减缓冷却速度,均匀冷却、散热,进而避免出现钢丝成表面骤冷,心部过热的“脆皮”现象。也避免淬火后硬度过大、内部组织形态不均匀的情况。
本发明提出一种钢丝索氏体化淬火液,其组成成分按照配比包括4-6%氢氧化钠、1-3%氯化钠、1-3%氯化钾、14-16%聚乙二醇、4-6%的丙烯酸钠、4-6%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、6-8%的木质素磺酸盐、1-3%的消泡剂、1-3%的分散剂和余量的水。
其组成成分按照配比包括4%氢氧化钠、1%氯化钠、1%氯化钾、14%聚乙二醇、4%的丙烯酸钠、4%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、6%的木质素磺酸盐、1%的消泡剂、1%的分散剂和余量的水。
优选的,其组成成分按照配比包括6%氢氧化钠、3%氯化钠、3%氯化钾、16%聚乙二醇、6%的丙烯酸钠、6%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、8%的木质素磺酸盐、3%的消泡剂、3%的分散剂和余量的水。
优选的,其组成成分按照配比包括5%氢氧化钠、2%氯化钠、2%氯化钾、15%聚乙二醇、5%的丙烯酸钠、5%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、7%的木质素磺酸盐、2%的消泡剂、2%的分散剂和余量的水。
优选的,本发明又提出一种上述钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,步骤如下:
S1、在25-30℃条件下将氯化钠、氯化钾溶于水,得到混合溶液A;
S2、将丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠混合,得到混合物B;
S3、在30-40℃将混合溶液A和混合物B合并,再加入聚乙二醇、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和余量的水,得到混合溶液C;
S4、冷却至常温,向混合溶液C中加入氢氧化钠调节pH,得到成品。
优选的,丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按照一比一混合。
优选的,本发明又提出一种上述的钢丝索氏体化淬火液的应用,淬火液应用于钢丝索氏体化淬火,应用浓度为20-30%;该浓度下的淬火液在500℃以上的冷速为15-18℃/s以上,22℃/s以下;在400℃以下的冷速≤13℃/s;淬火出液温度为150℃以下;质量百分浓度为20%的淬火液运动粘度为26mm2/s;质量百分浓度为25%的淬火液运动粘度为30mm2/s;质量百分浓度为30%的淬火液运动粘度为32mm2/s。
与现有技术相比,本发明具有如下有益的技术效果:
本发明中的淬火液,组成成分包括氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、聚乙二醇、丙烯酸钠、聚丙烯-甲基丙烯酸钠、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和水。能有效延长蒸汽膜阶段的时间,减缓冷却速度,均匀冷却、散热,进而避免出现钢丝成表面骤冷,心部过热的“脆皮”现象。也避免淬火后硬度过大、内部组织形态不均匀的情况。
附图说明
图1为本发明一种实施例中淬火液制备步骤的流程框图。
具体实施方式
实施例一
本发明提出的一种钢丝索氏体化淬火液。其组成成分按照配比包括4%氢氧化钠、1%氯化钠、1%氯化钾、14%聚乙二醇、4%的丙烯酸钠、4%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、6%的木质素磺酸盐、1%的消泡剂、1%的分散剂和余量的水。
如图1所示,本发明又提出一种上述钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,步骤如下:
S1、在25-30℃条件下将氯化钠、氯化钾溶于水,得到混合溶液A;
S2、将丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠混合,得到混合物B;
S3、在30-40℃将混合溶液A和混合物B合并,再加入聚乙二醇、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和余量的水,得到混合溶液C;
S4、冷却至常温,向混合溶液C中加入氢氧化钠调节pH,得到成品。
进一步的,丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按照一比一混合。
本发明又提出一种上述的钢丝索氏体化淬火液的应用,淬火液应用于钢丝索氏体化淬火,应用浓度为20-30%;该浓度下的淬火液在500℃以上的冷速为15-18℃/s以上,22℃/s以下;在400℃以下的冷速≤13℃/s;淬火出液温度为150℃以下;质量百分浓度为20%的淬火液运动粘度为26mm2/s;质量百分浓度为25%的淬火液运动粘度为30mm2/s;质量百分浓度为30%的淬火液运动粘度为32mm2/s。
实施例二
本发明提出的一种钢丝索氏体化淬火液。其组成成分按照配比包括6%氢氧化钠、3%氯化钠、3%氯化钾、16%聚乙二醇、6%的丙烯酸钠、6%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、8%的木质素磺酸盐、3%的消泡剂、3%的分散剂和余量的水。
如图1所示,本发明又提出一种上述钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,步骤如下:
S1、在25-30℃条件下将氯化钠、氯化钾溶于水,得到混合溶液A;
S2、将丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠混合,得到混合物B;
S3、在30-40℃将混合溶液A和混合物B合并,再加入聚乙二醇、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和余量的水,得到混合溶液C;
S4、冷却至常温,向混合溶液C中加入氢氧化钠调节pH,得到成品。
进一步的,丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按照一比一混合。
本发明又提出一种上述的钢丝索氏体化淬火液的应用,淬火液应用于钢丝索氏体化淬火,应用浓度为20-30%;该浓度下的淬火液在500℃以上的冷速为15-18℃/s以上,22℃/s以下;在400℃以下的冷速≤13℃/s;淬火出液温度为150℃以下;质量百分浓度为20%的淬火液运动粘度为26mm2/s;质量百分浓度为25%的淬火液运动粘度为30mm2/s;质量百分浓度为30%的淬火液运动粘度为32mm2/s。
实施例三
本发明提出的一种钢丝索氏体化淬火液。其组成成分按照配比包括5%氢氧化钠、2%氯化钠、2%氯化钾、15%聚乙二醇、5%的丙烯酸钠、5%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、7%的木质素磺酸盐、2%的消泡剂、2%的分散剂和余量的水。
如图1所示,本发明又提出一种上述钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,步骤如下:
S1、在25-30℃条件下将氯化钠、氯化钾溶于水,得到混合溶液A;
S2、将丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠混合,得到混合物B;
S3、在30-40℃将混合溶液A和混合物B合并,再加入聚乙二醇、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和余量的水,得到混合溶液C;
S4、冷却至常温,向混合溶液C中加入氢氧化钠调节pH,得到成品。
进一步的,丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按照一比一混合。
本发明又提出一种上述的钢丝索氏体化淬火液的应用,淬火液应用于钢丝索氏体化淬火,应用浓度为20-30%;该浓度下的淬火液在500℃以上的冷速为15-18℃/s以上,22℃/s以下;在400℃以下的冷速≤13℃/s;淬火出液温度为150℃以下;质量百分浓度为20%的淬火液运动粘度为26mm2/s;质量百分浓度为25%的淬火液运动粘度为30mm2/s;质量百分浓度为30%的淬火液运动粘度为32mm2/s。
本发明中的淬火液,组成成分包括氢氧化钠、氯化钠、氯化钾、聚乙二醇、丙烯酸钠、聚丙烯-甲基丙烯酸钠、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和水。木质素磺酸盐是造纸厂亚硫酸纸浆废液的提出物,无毒,成本低,木素磺酸盐能被吸附于金属表面,形成胶体膜,具有延长蒸汽膜阶段时间,降低冷却速度的效果。氯化钠、氯化钾能附着于灼热的淬火件表面,剧烈爆炸成雾状(崩膜),使蒸汽膜破坏,蒸汽膜阶段大为缩短,从而明显进步水的冷却速度,冷却也比较均匀。氢氧化钠冷却曲线与氯化钠溶液基本相同,NaOH可与淬火件表面的氧化皮相互作用,产生氢气,使氧化皮迅速剥落,使淬火件表面呈现光亮的银白色。聚乙二醇属于成膜型淬火介质,可防止淬火件开裂。丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按1:1比例混合而成聚丙烯酸钠。冷却曲线几乎是直线形,蒸汽膜阶段时间很长,冷却速度慢,散热均匀,可起到正火的效果,避免淬火件表面脱碳和氧化。因此本发明中的淬火液能有效延长蒸汽膜阶段的时间,减缓冷却速度,均匀冷却、散热,进而避免出现钢丝成表面骤冷,心部过热的“脆皮”现象。也避免淬火后硬度过大、内部组织形态不均匀的情况。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于此,在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内,在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (7)
1.一种钢丝索氏体化淬火液,其特征在于,其组成成分按照配比包括4-6%氢氧化钠、1-3%氯化钠、1-3%氯化钾、14-16%聚乙二醇、4-6%的丙烯酸钠、4-6%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、6-8%的木质素磺酸盐、1-3%的消泡剂、1-3%的分散剂和余量的水。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝索氏体化淬火液,其特征在于,其组成成分按照配比包括4%氢氧化钠、1%氯化钠、1%氯化钾、14%聚乙二醇、4%的丙烯酸钠、4%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、6%的木质素磺酸盐、1%的消泡剂、1%的分散剂和余量的水。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝索氏体化淬火液,其特征在于,其组成成分按照配比包括6%氢氧化钠、3%氯化钠、3%氯化钾、16%聚乙二醇、6%的丙烯酸钠、6%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、8%的木质素磺酸盐、3%的消泡剂、3%的分散剂和余量的水。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝索氏体化淬火液,其特征在于,其组成成分按照配比包括5%氢氧化钠、2%氯化钠、2%氯化钾、15%聚乙二醇、5%的丙烯酸钠、5%的聚丙烯-甲基丙烯酸钠、7%的木质素磺酸盐、2%的消泡剂、2%的分散剂和余量的水。
5.一种包括权利要求1-4任一项所述钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,其特征在于,步骤如下:
S1、在25-30℃条件下将氯化钠、氯化钾溶于水,得到混合溶液A;
S2、将丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠混合,得到混合物B;
S3、在30-40℃将混合溶液A和混合物B合并,再加入聚乙二醇、木质素磺酸盐、消泡剂、分散剂和余量的水,得到混合溶液C;
S4、冷却至常温,向混合溶液C中加入氢氧化钠调节pH,得到成品。
6.根据权利要求5所述的一种钢丝索氏体化淬火液的其制备方法,其特征在于,丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按照一比一混合。
7.一种包括权利要求6所述的钢丝索氏体化淬火液的应用,其特征在于,淬火液应用于钢丝索氏体化淬火,应用浓度为20-30%;该浓度下的淬火液在500℃以上的冷速为15-18℃/s以上,22℃/s以下;在400℃以下的冷速≤13℃/s;淬火出液温度为150℃以下;质量百分浓度为20%的淬火液运动粘度为26mm2/s;质量百分浓度为25%的淬火液运动粘度为30mm2/s;质量百分浓度为30%的淬火液运动粘度为32mm2/s。
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