PL136702B1 - Agent for preparing aqueous quenching medium - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do sporzadzania wodnego chlodziwa hartowniczego do natryskowego lub zanurzeniowego oziebiania wyrobów stalowych w czasie ich hartowania. Zdolnosc chlodzaca osrodka ozie¬ biajacego okreslana jest jako srednia szybkosc chlodzenia w zakresie temperatur od temperatury austenityzowa- nia do temperatury otoczenia. Chlodziwa wodne wykonane z dodatkiem srodka bedacego przedmiotem wynalaz¬ ku maja zdolnosc chlodzaca mniejsza niz woda i wieksza niz hartownicze oleje mineralne.Znane z literatury technicznej - K.H. Kopietz „Controlled Quenching of Ferrous Metals in Sodium Polyacry- late Aaueous Solutions", Industrial Heating, June 1979 - srodki do sporzadzania wodnych chlodziw hartowni¬ czych o zdolnosci chlodzacej posredniej miedzy woda i olejami mineralnymi zawieraja jako glówne skladniki stymulujace zdolnosc chlodzaca - rózne rozpuszczalne w wodzie zwiazki polimerowe. Najczesciej sa to: alkohol poliwinylowy lub poliglikole oksyalkilenowe lub ich mieszaniny. Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 86 772 chlodziwo hartownicze skladajace sie z 1-17% wagowych alkoholu poliwinylowego, 0,5-60% wagowych gliceryny i 30—95% wagowych wody.Znane jest równiez z polskiego opisu patentowego nr 92 610 chlodziwo hartownicze zawierajace 5-50% wagowych glikoli polietylenowych, 0,05-2% wagowych inhibitorów korozji - trójfosforanu sodowego, 0,1-3% wagowych srodka powierzchniowo-czynnego - sól kwasu sulfonianowego i wode do 100% wagowych.Z polskiego opisu patentowego nr 120 857 znane jest chlodziwo zawierajace 20-70% wagowych wielocuk- rów, 80-30% wagowych wody, 0,05-5% wagowych srodków bakteriobójczych - pochodnych akrydyny, 0,01 - 8% wagowych zwiazków sodu i 0,01 - 2% wagowych antyspieniacza - oleju metylofenylosilikonowego.Chlodziwa te nie posiadaja wlasnosci termokinetycznych wymaganych dla najczesciej stosowanych stali konstrukcyjnych.Celem wynalazku jest opracowanie chlodziwa o wlasnosciach termokinetycznych pozwalajacych na hartowa¬ nie powierzchniowe i objetosciowe szerokiego asortymentu gatunków stali.Cel ten osiagnieto poprzez analize wplywu róznych substancji chemicznych na mechanizm wymiany ciepla w poszczególnych fazach chlodzenia — w fazie powloki parowej, fazie wrzenia pecherzykowego i fazie konwe¬ kcyjnej oraz poprzez doswiadczalne sprawdzenie slusznosci zalozen teoretycznych. Szczególnie ustalenie wplywu proporcji miedzy skladnikami na przebieg krzywych chlodzenia mozliwe jest tylko na drodze ekspe¬ rymentalnej.Opracowano srodek stymulujacy w szerokich granicach zdolnosc chlodzaca jego roztworów wodnych.2 136 702 Srodek do sporzadzania wodnego chlodziwa hartowniczego wedlug wynalazku sklada sie z 61—80% wago¬ wych gliceryny, 1-20% wagowych glikolu etylenowego, 2-25% wagowych spolimeryzowanego wodnego roztwo¬ ru 6-8c poliakryloamidu nie zawierajacego siarczanu amonu oraz 0-6% wagowych bezwodnego weglanu sodo¬ wego w wodnym roztworze srodka.Srodek sporzadza sie przez dodanie do podgrzanej temperatury 50—80°C gliceryny pozostalych skladników, oraz dokladne ich wymieszanie. W celu zabezpieczenia przedmiotów hartowanych i wanien hartowniczych przed korodujacym dzialaniem chlodziwa, do srodka dodaje sie inhibitory korozji, np. ortofosforan sodowy w ilosci 0,25-0,5%, w zaleznosci od twardosci wody, do której dodaje sie srodek tak, aby pH roztworu bylo nie mniejsze niz 7.Do srodka dodaje sie równiez jako substancje bakterio- i grzybobójcza bromek dwumetylolaurylobenzylo- aminowy w ilosci 0,02—0,2% wagowych w celu ochrony chlodziwa wodnego przed rozwojem mikroorganizmów.Chlodziwo hartownicze sporzadza sie przez dodanie srodka wedlug wynalazku do wody, z ewentualnym dodatkiem bezwodnego weglanu sodowego i dokladne wymieszanie roztworu. Typowym dla wiekszosci gatun¬ ków stali konstrukcyjnych stezeniem roztworu jest 20% objetosciowo srodek. Roztwór powinien byc stosowany nie wczesniej niz po uplywie jednej doby od jego sporzadzenia w celu ustabilizowania wlasnosci fizykochemicz¬ nych, a temperatura pracy chlodziwa nie powinna przekraczac 40°C.Srodek do sporzadzania wodnego chlodziwa hartowniczego wedlug wynalazku przedstawiono w przykladzie wykonania.Przyklad. Do prób hartowania w chlodziwie wedlug wynalazku przeznaczono odcinki pretów o srednicach 95 i 110 mm ze stali 40HM, 80 i 110 mm ze stali 40H oraz 150 mm ze stali 36HNM. Dlugosc odcinków pretów byla okolo pieciokrotnie wieksza od ich srednicy. Jako chlodziwo hartownicze zastosowano 25%-owy wodny roztwór srodka zawierajacego wagowo 77% gliceryny technicznej, 10% glikolu etylenowego, 15% wodnego roz¬ tworu bezsiarczanowego poliakryloamidu o stezeniu 7,5% oraz 0,5% ortofosforanu sodowego jako inhibitora korozji i 0,1% bromku dwumetylolaurylobenzyloaminowego jako srodka bakteriobójczego. Po austenityzowaniu odcinków pretów w temperaturach wlasciwych dla poszczególnych gatunków stali i zahartowaniu w chlodziwie, uzyskano nastepujace twardosci na powierzchni po zeszlifowaniu warstwy odweglonej: stal 40HM — 52 do 54 HRC dla srednicy 95 mm oraz 49 do 50 HRC dla srednicy 110 mm; stal 40H - 50 do 52 HRC dla srednicy 80 mm oraz 49 do 50 HRC dla srednicy 110 mm; stal 36 HNM - 52 do 53 HRC dla srednicy 150 mm.-Odcinki pretów poddano nastepnie odpuszczaniu w czasie 5 godzin w temperaturze 630°C dla gatunków stali 40HM i 36HNM i 560°C dla stali 40H. Po wykonaniu z tych pretów próbek wytrzymalosciowych na rozciaganie iudarnosc stwierdzono, ze uzyskane wlasnosci sa wyzsze od wymaganych wedlug normy PN-72/H-84030.Zastrzezenia patentowe 1. srodek do sporzadzania wodnego chlodziwa hartowniczego zawierajacy gliceryne, inhibitory korozji i substancje bakteriobójcze, znamienny tym, ze sklada sie z gliceryny w ilosei 61—80% wagowych, glikolu etylenowego w ilosci 1-20% wagowych, spolimeryzowanego bezsiarczanowego wodnego roztworu 6—8% poliakryloamidu w ilosci 2-25% wagowych oraz bezwodnego weglanu sodowego w ilosci 0-6% wagowych w wodnym roztworze srodka. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera inhibitory korozji w ilosciach zaleznych od twardosci wody, z której sporzadza sie chlodziwo tak, aby pH roztworu bylo nie mniejsze niz 7, oraz zawiera bromek dwumetylolaurylobenzyloaminowy w ilosci 0,02—0,2% wagowych.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. srodek do sporzadzania wodnego chlodziwa hartowniczego zawierajacy gliceryne, inhibitory korozji i substancje bakteriobójcze, znamienny tym, ze sklada sie z gliceryny w ilosei 61—80% wagowych, glikolu etylenowego w ilosci 1-20% wagowych, spolimeryzowanego bezsiarczanowego wodnego roztworu 6—8% poliakryloamidu w ilosci 2-25% wagowych oraz bezwodnego weglanu sodowego w ilosci 0-6% wagowych w wodnym roztworze srodka.
2. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera inhibitory korozji w ilosciach zaleznych od twardosci wody, z której sporzadza sie chlodziwo tak, aby pH roztworu bylo nie mniejsze niz 7, oraz zawiera bromek dwumetylolaurylobenzyloaminowy w ilosci 0,02—0,2% wagowych. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL