[發明專利]一種淬火液的制備方法

有效

• 申請號: 201410781697.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104388643A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 鄭益;劉凌;趙慧
• 申請（專利權）人: 馬鞍山金泉工業介質科技有限公司
• 主分類號: C21D1/56
• 分類號: C21D1/56
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于熱處理淬火技術領域，更具體地說，涉及一種淬火液的制備方法。

背景技術

淬火工藝最早的史料記載見于《漢書·王褒傳》中的“清水淬其峰”。1863年，英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時，內部會發生組織改變，鋼中高溫時的相在急冷時轉變為一種較硬的相。因此金屬通常通過熱處理的方法來改善金屬的強度及金相組織，以獲得人們所期望的性質，，而淬火介質則是獲得高的淬火質量的關鍵因素之一，常用的淬火介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。傳統的水溶性淬火介質具有非常高的冷卻速度，過高的冷卻速度使金屬內部產生過高的內應力，金屬變形增大并使淬火后金屬開裂，不能滿足金屬熱處理的要求。在20世紀初，礦物油開始被用于淬火冷卻。礦物油的主要成分是飽和烴，性能相對穩定，所以得到了廣泛的應用。為改善礦物油的冷卻性能，人們又研制和向礦物油為基的含有各種添加劑的淬火油，仍然是主要使用的淬火介質。然而，礦物油淬火劑對環境造成嚴重污染，礦物油的閃點較低，在淬火過程中，形成濃煙并有火災危險，在油中含有水時這種危險性更是大大加劇，礦物油的降解性很差，所以廢棄的礦物油對環境的污染的潛在威脅就很大。近年來已有越來越多的企業在熱處理時放棄使用油淬火，而采用各種水溶性高分子有機物水溶液為合金鋼淬火的冷卻介質。

經檢索，中國專利公開號為CN?101660027?A，申請日為2008年8月29日的專利申請文件公開了一種水溶性聚醚淬火介質，按重量百分比計其組分及含量：水溶性聚醚1～30％、防銹劑0.1～1.0％、消泡劑100～500ppm、復合殺菌劑0.1～1.0％、pH值調節劑0.2～2％，余量為水，水溶性聚醚是環氧乙烷和環氧丙烷的縮合物，數均分子量Mn小于20000。中國專利公開號為CN?103981342?A，申請日為2014年4月28日的專利申請文件公開了一種耐磨材料工件淬火劑，包括以下重量百分比的原料：氫氧化鈉6-12％，氯化鋅6-8％，磺化蓖麻油0.01-0.03％，聚酰胺聚乙二醇1-5％，丙烯酸2-5％，丙烯酸酯5-10％，添加劑0.1-2％，余量為水。

但是這些淬火劑的主要成分是水，冷卻速度過高。35CrMo鋼制大型軸鍛件因其材料淬透性較好，尺寸比較大，加熱后應力比較集中，對其淬火時很難在較短的時間內將熱量均勻發散，容易形成表面驟冷，心部過熱的“脆皮”現象，如果只采用單一淬火冷卻方式不但不能獲得理想的組織結構，還容易出現淬火后硬度不足、內部組織形態不均勻、發生淬火開裂的情況，因此，這類零件的熱處理過程比較復雜，淬火時間也較長，通常要用雙液或三液淬火，操作工序繁瑣，造成淬火成本高、生產效率低，因此研究一種專門適用于35CrMo鋼制大型軸鍛件的淬火液，由于適用于35CrMo鋼制大型軸鍛件的淬火液與普通淬火液的組成成分有很大區別，其制備方法也完全不一樣，現有的普通淬火液的制備方法不適用于制備35CrMo鋼制大型軸鍛件的淬火液，且沒有參考性。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有技術中沒有適合于制備35CrMo鋼制大型軸鍛件淬火劑的方法以及普通淬火液制備方法制備得到的淬火液對35CrMo鋼制大型軸鍛件的淬火效果差、淬火后硬度不足、內部組織形態不均勻、易發生開裂、成本高等問題，本發明提供一種淬火液的制備方法，本發明制備方法得到的淬火液在高溫階段冷速略高于淬火油而接近普通蒸餾水，Ar1溫度時冷卻速度很慢，接近快速油的淬火液，可使35CrMo鋼制大型軸鍛件在正火后，淬火剛入油時表面均勻冷速，在低溫階段換熱緩慢，有效釋放組織應力，防止淬火開裂。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種淬火液的制備方法，其制備步驟為：

(a)按質量份數稱取4-6份的聚丙烯-甲基丙烯酸聚合物和4-6份的聚丙烯酰胺在28-35℃條件下加入帶有攪拌裝置的調和釜中攪拌均勻，得到聚丙烯-甲基丙烯酸聚合物與聚丙烯酰胺的固態混合物；

(b)將步驟(a)中的調和釜加熱至55-70℃，然后按質量份數稱取2-5份水加入調和釜中攪拌30min后冷卻至30-40℃，然后加入1-3份分散劑混合均勻得到淬火液A液；

(c)按質量份數稱取2-4份環氧乙烷和環氧丙烷無規共聚物、2-4份聚酰胺聚乙二醇和1-3份水加熱至30-40℃混合均勻，然后加入1-3份分散劑混合均勻得到淬火液B液；

(d)將步驟(c)中得到的淬火液B液滴加入步驟(b)中的調和釜中與A液混合均勻，同時加入0.5-0.6份消泡劑；