[發明專利]水系冷卻劑

在審

• 申請號: 201380068332.7
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN104870664A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 長谷川真由;后藤雅久;市谷克實;野口賢郎
• 申請（專利權）人: 出光興產株式會社
• 主分類號: C21D1/60
• 分類號: C21D1/60;C10M103/00;C10M103/06;C10M133/38;C10M173/02;C10N10/12;C10N30/00;C10N30/12;C10N40/20;C10N40/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高旭軼;劉力

技術領域

本發明涉及水系冷卻劑，詳細而言，涉及金屬部件的淬火等中使用的水系冷卻劑。

背景技術

金屬部件的淬火中使用的冷卻劑（熱處理液）大致分為油系和水系（水溶液），廣泛使用油系的熱處理液。這是因為：油系的熱處理液具有適度的冷卻性能，淬火形變小、不用擔心發生淬裂。

另一方面，尤其是在大的金屬部件、淬火性差的金屬部件的情況下，油系熱處理液的冷卻速度慢、冷卻性能不足，因此可以使用水系的熱處理液。然而，水系熱處理液與油系熱處理液相比冷卻性能更高，因此容易產生冷卻不均、有可能淬裂。

作為提高耐冷卻不均性能的技術，一直以來已知有基于食鹽水的淬火。食鹽水沒有蒸汽膜階段，因此具有高的冷卻性能且耐冷卻不均性能高、淬裂少（參照非專利文獻1）。但是，將食鹽水用作熱處理液時，在熱處理后1小時以內這一極短的時間內生銹，對油槽等設備的腐蝕也顯著，因此工業上基本無法使用。

因而，提出了通過含有甲酸或乙酸等有機酸、鹽酸或硫酸等無機酸、或者它們的鹽的水系熱處理液來提高冷卻速度（參照專利文獻1、2）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭64-42521號公報

專利文獻2：日本特開平1-259119號公報

非專利文獻

非專利文獻1：大和久重雄、“思考淬裂”、熱處理、1967年6月、第7卷、第3號、p.140~144。

發明內容

發明要解決的問題

然而，專利文獻1、2的水系熱處理液中均有可能使成為冷卻對象的金屬材料產生腐蝕。

本發明的目的在于，提供具有高的冷卻性能且成為冷卻對象的金屬材料難以腐蝕的水系冷卻劑。

用于解決問題的手段

為了解決前述課題，本發明提供以下那樣的水系冷卻劑。

（1）水系冷卻劑，其特征在于，其配合有選自碳酸鹽、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、以及鎢酸鹽中的1種以上的無機酸鹽與金屬抗腐蝕劑。

（2）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述金屬抗腐蝕劑為選自苯并三唑系化合物、苯并咪唑系化合物、苯并噻唑系化合物、以及苯并噻二唑系化合物中的1種以上的化合物。

（3）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，其還配合有殺菌劑。

（4）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述殺菌劑的配合量以該冷卻劑總量基準計為0.001質量%以上且0.5質量%以下。

（5）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述無機酸鹽的配合量以該冷卻劑總量基準計為1質量%以上且20質量%以下。

（6）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述金屬抗腐蝕劑的配合量以該冷卻劑總量基準計為0.01質量%以上且1質量%以下。

（7）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述無機酸鹽為無機酸的金屬鹽。

（8）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述無機酸鹽為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、以及鎂鹽中的至少任一者。

（9）水系冷卻劑，其特征在于，在上述水系冷卻劑中，前述磷酸鹽為正磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、多磷酸鹽、以及偏磷酸鹽中的至少任一者。

（10）水系冷卻劑，其特征在于，上述水系冷卻劑為淬火油或切削油。

根據本發明，能夠提供具有極高冷卻性能且成為冷卻對象的金屬材料難以產生腐蝕的水系冷卻劑。

具體實施方式

本發明的水系冷卻劑（以下，有時簡稱為“本冷卻劑”。）是配合有特定無機酸鹽與金屬抗腐蝕劑的水溶液。以下詳細說明。

作為本冷卻劑中使用的無機酸鹽，可列舉出碳酸鹽、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、以及鎢酸鹽。它們可單獨使用，也可以混合使用。

上述無機酸鹽之中，從冷卻效果的觀點出發，優選為碳酸鹽、碳酸氫鹽、倍半碳酸鹽、以及磷酸鹽。另外，碳酸鹽與碳酸氫鹽從調節pH的觀點出發優選混合而使用。

作為磷酸鹽，可以為正磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽、多磷酸鹽、以及偏磷酸鹽中的任一者。作為多磷酸鹽，可列舉出二磷酸鹽（焦磷酸鹽）、三多磷酸鹽等。這些之中，從冷卻效果的觀點出發，優選為焦磷酸鹽。這些各磷酸鹽可以單獨使用，也可以混合使用。另外，它們也可以與前述無機鹽混合使用。

作為這樣的無機酸鹽，優選為金屬鹽，具體而言，可列舉出鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、以及鎂鹽等。這些之中，從冷卻性的觀點出發，優選為鈉鹽、鉀鹽。