CN117778676A - 一种高粘度高冷速的微变形淬火介质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘度高冷速的微变形淬火介质，包括以下重量百分比的组分：基础油150N10％‑20％、基础油500N 60％‑80％、磺酸钠0.2‑1％、山梨糖醇单油酸酯0.1‑3％、聚异丁烯丁二酰亚胺0‑5％、丁基辛基二苯胺0‑5％、硫化烷基酚钙0‑5％、低碱值磺酸钙0‑1％、高碱值磺酸钙0‑2％、树脂0‑5％、2.6‑二叔丁基对甲基苯酚0‑2％、聚异丁烯13000‑5％、聚异丁烯24000‑2％。本发明还公开了一种高粘度高冷速的微变形淬火介质的制备方法。本发明相较于现有技术，淬火介质具有高粘度高冷速的优点。

Description

一种高粘度高冷速的微变形淬火介质及其制备方法

技术领域

本发明涉及淬火介质领域，尤其涉及一种高粘度高冷速的微变形淬火介质及其制备方法。

背景技术

在淬火工艺中所采用的冷却介质称为淬火介质，淬火介质对保证淬火工艺的实施起着重要作用。淬火介质主要包括液体淬火介质、气体淬火介质和固体淬火介质，液体淬火介质主要包括水、水溶液、淬火油，气体淬火介质主要包括空气和氮、氩、氦等惰性气体，固体淬火介质主要包括金属板、金属模(内通水冷却)以及固体粒子与压缩空气或水混合组成的流态床介质。如中国专利CN02801474.X中公开了一种含有混合基础油的热处理油组合物，其中混合基础油含有(A)在40℃下运动粘度为5-60mm2/s的低粘度基础油50-95wt％，以及(B)在40℃下运动粘度高于300mm2/s的高粘度基础油50-5wt％。利用这种热处理油组合物对金属材料淬火，能够产生极少的冷却不均匀性，确保淬火处理后的产品硬度，并减少淬火变形。

淬火油的粘度高，油的流动性不好，容易影响冷速，进而影响淬火时工件的加工质量。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种高粘度高冷速的微变形淬火介质及其制备方法，使得淬火介质具有高粘度高冷速的优点。

为此，一方面，本发明提供了一种高粘度高冷速的微变形淬火介质，包括以下重量百分比的组分：

作为上述技术方案的进一步描述：

包括以下重量百分比的组分：基础油150N10％-20％、基础油500N 60％-80％、磺酸钠0.2-1％、山梨糖醇单油酸酯0.1-3％、聚异丁烯丁二酰亚胺0-5％、丁基辛基二苯胺0-5％、硫化烷基酚钙0-5％、低碱值磺酸钙0-1％、高碱值磺酸钙0-2％、树脂0-5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0-2％、聚异丁烯13000-5％、聚异丁烯24000-2％。

作为上述技术方案的进一步描述：

包括以下重量百分比的组分：基础油150N16.8％、基础油500N 70％、磺酸钠0.5％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺2.5％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2.5％、低碱值磺酸钙0.5％、高碱值磺酸钙1％、树脂0.5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯1300 2.5％、聚异丁烯2400 0.5％。

另一方面，本发明还提供了一种高粘度高冷速的微变形淬火介质的制备方法，包括以下步骤：

S1、根据上述的配比，准备淬火介质制备材料；

S2、将部分基础油150N、基础油500N加入到调和釜中，加热到55-60℃，得到第一混合物；

S3、将磺酸钠、山梨糖醇单油酸酯、聚异丁烯丁二酰亚胺、丁基辛基二苯胺、硫化烷基酚钙分别加入上述第一混合物中，搅拌均匀，再将低碱值磺酸钙和高碱值磺酸钙混合均匀后加入其中，得到第二混合物；

S4、将加热到50-60℃的PIB1300、PIB2400分别加入上述第二混合物中，搅拌均匀，得到第三混合物；

S5、将2.6-二叔丁基对甲基苯酚溶解在加热到80℃左右的剩余基础油150N中，并将该溶液加入到上述第三混合物混合中，得到淬火介质。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，采用硫化烷基酚钙、聚异丁烯丁二酰亚胺、低碱值磺酸钙、高碱值磺酸钙复配以及采用500N高粘度基础油并以150N调整黏度，使淬火介质达到控制要求，具有高粘度高冷速的优点。淬火介质使用时，较高的黏度和使用时的高温，使工件在高油温中等温减少表面和心部温差后，再进行后续的马氏体转变，有效地减少了不均匀性，从而减少了应力和变形。

2、本发明中，硫化烷基酚钙、高碱值磺酸钙起到中和作用，且磺酸钙组分由低碱值磺酸钙、高碱值磺酸钙复配形成，利用低碱值磺酸钙分散效果好以及高碱值磺酸钙的增溶分散作用和酸中和作用好的优点，有效控制工件表面冷速，抑制工件变形。

3、本发明中，淬火油配方中使用树脂、聚异丁烯1300、聚异丁烯2400、磺酸钠、硫化烷基酚钙、聚异丁烯丁二酰亚胺、低碱值磺酸钙、高碱值磺酸钙、山梨糖醇单油酸酯复配作为促冷剂，一是解决最大冷速问题；二是解决低温区域冷速问题。

4、本发明中，淬火油以树脂、聚异丁烯1300、聚异丁烯2400作为主要促冷剂。PIB2400相较于PIB1300粘度更强，淬火油配方中PIB1300和PIB2400的比例可以根据粘度需求灵活调整。

具体实施方式

下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

取包括以下重量百分比的淬火油的制备材料：基础油150N14％、基础油500N70％、磺酸钠1％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺3％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2％、低碱值磺酸钙0.3％、高碱值磺酸钙1％、树脂3％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯13003％。

将部分基础油150N、基础油500N加入到调和釜中，加热到55-60℃，得到第一混合物，其中，部分基础油150N的量根据2.6-二叔丁基对甲基苯酚的溶解需求调整；再将磺酸钠、山梨糖醇单油酸酯、聚异丁烯丁二酰亚胺、丁基辛基二苯胺、硫化烷基酚钙分别加入上述第一混合物中，搅拌均匀，再将低碱值磺酸钙和高碱值磺酸钙混合均匀后加入其中，得到第二混合物；之后将加热到50-60℃的PIB1300、PIB2400分别加入上述第二混合物中，搅拌均匀，得到第三混合物；最后将2.6-二叔丁基对甲基苯酚溶解在加热到80℃左右的剩余基础油150N中，并将该溶液加入到上述第三混合物混合中，得到淬火介质。

实施例二

淬火介质的制备方法与实施例一中相同，区别在于：

取包括以下重量百分比的淬火油的制备材料：基础油150N15.8％、基础油500N70％、磺酸钠0.5％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺3％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2.5％、低碱值磺酸钙0.5％、高碱值磺酸钙1％、树脂1％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯13003％。

实施例三

淬火介质的制备方法与实施例一中相同，区别在于：

取包括以下重量百分比的淬火油的制备材料：基础油150N17.8％、基础油500N69％、磺酸钠0.5％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺2.5％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2.5％、低碱值磺酸钙0.5％、高碱值磺酸钙1％、树脂0.5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯13002.5％、聚异丁烯24000.5％。

实施例四

淬火介质的制备方法与实施例一中相同，区别在于：

取包括以下重量百分比的淬火油的制备材料：基础油150N16.8％、基础油500N70％、磺酸钠0.5％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺2.5％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2.5％、低碱值磺酸钙0.5％、高碱值磺酸钙1％、树脂0.5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯13002.5％、聚异丁烯24000.5％。

对比例

市面上常见的多用途淬火油A(矿物油+石油树脂类促冷剂+抗氧剂)。

实验数据如下：

结果表明本品具有较高的黏度、冷速高、抗氧化性强的优点。

在实际应用中，淬火油配方中：

PIB2400、PIB1300、树脂是油品的主要促冷剂，改变油品冷速，对工件的淬透性予以调整；

硫化烷基酚钙、高碱值磺酸钙起到中和作用，中和油品氧化而产生的酸性产物，延缓氧化作用，延长使用寿命，具有控制工件表面冷速作用，抑制工件变形；

2.6-二叔丁基对甲基苯酚、丁基辛基二苯胺分别为酚型、胺型抗氧化剂，通过酚型、胺型抗氧化剂的复配捕捉因油品氧化产生的自由基，延缓氧化作用，延长使用寿命；

磺酸钠、山梨糖醇单油酸酯是防锈剂、亲油乳化剂，他们复配一是对工件有防锈作用，二是利于淬火后工件的清洗，三是提升冷却速度；

聚异丁烯丁二酰亚胺是油品分散剂，可以将油品中的因氧化产生的油泥分散在油品中，可以在一定程度上保持油品的清洁并提高使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高粘度高冷速的微变形淬火介质，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的一种高粘度高冷速的微变形淬火介质，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：基础油150N10％-20％、基础油500N 60％-80％、磺酸钠0.2-1％、山梨糖醇单油酸酯0.1-3％、聚异丁烯丁二酰亚胺0-5％、丁基辛基二苯胺0-5％、硫化烷基酚钙0-5％、低碱值磺酸钙0-1％、高碱值磺酸钙0-2％、树脂0-5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0-2％、聚异丁烯13000-5％、聚异丁烯24000-2％。

3.根据权利要求2所述的一种高粘度高冷速的微变形淬火介质，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：基础油150N16.8％、基础油500N 70％、磺酸钠0.5％、山梨糖醇单油酸酯0.2％、聚异丁烯丁二酰亚胺2.5％、丁基辛基二苯胺2％、硫化烷基酚钙2.5％、低碱值磺酸钙0.5％、高碱值磺酸钙1％、树脂0.5％、2.6-二叔丁基对甲基苯酚0.5％、聚异丁烯13002.5％、聚异丁烯24000.5％。

4.一种高粘度高冷速的微变形淬火介质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据权利要求1-3任一所述的配比，准备淬火介质制备材料；

S2、将部分基础油150N、基础油500N加入到调和釜中，加热到55-60℃，得到第一混合物；

S3、将磺酸钠、山梨糖醇单油酸酯、聚异丁烯丁二酰亚胺、丁基辛基二苯胺、硫化烷基酚钙分别加入上述第一混合物中，搅拌均匀，再将低碱值磺酸钙和高碱值磺酸钙混合均匀后加入其中，得到第二混合物；

S4、将加热到50-60℃的PIB1300、PIB2400分别加入上述第二混合物中，搅拌均匀，得到第三混合物；

S5、将2.6-二叔丁基对甲基苯酚溶解在加热到80℃左右的剩余基础油150N中，并将该溶液加入到上述第三混合物混合中，得到淬火介质。