[發明專利]一種高碳合金鋼的正火液、其制備方法以及高碳合金鋼正火冷卻工藝

有效

• 申請號: 201710645464.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107674947B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 耿偉
• 申請（專利權）人: 常州龍邦潤滑油有限公司
• 主分類號: C21D1/60
• 分類號: C21D1/60;C21D1/18
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 李紅波

本發明涉及鑄鋼件熱處理技術領域，尤其是一種高碳合金鋼的正火液、其制備方法以及高碳合金鋼正火冷卻工藝，每100重量份的正火液包含下述重量份的組分：基礎油50～60份，聚丙烯酸1～3份，妥兒油脂肪酸5～10份，醇胺5～10份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～8份，石油磺酸鈉3～5份，殺菌劑1～2份，消泡劑0.1～0.5份，余量為水。本發明的高碳合金鋼的正火液主要提高高碳合金鋼的強度，解決大規格截面尺寸在60mm以上網狀碳化物的超標難題。

技術領域

本發明涉及鑄鋼件熱處理技術領域，尤其是一種高碳合金鋼的正火液、其制備方法以及高碳合金鋼正火冷卻工藝。

背景技術

國內目前沒有專門的一種高碳合金鋼正火液?，F在高碳合金鋼的正火冷卻介質一般采用水冷或淬火油冷卻，水冷冷速太快，產品工件容易開裂而報廢，使成本無形中加大，且不利于控制；淬火油冷卻，冷速太慢，不能很好的控制網狀碳化物，且油煙大，污染環境，還容易著火，不利于安全生產。特別是在軸承鋼球GCr15材料在大規格截面尺寸在60mm以上網狀碳化物的很容易超標。高碳鉻軸承鋼是過共析鋼，在軋后冷卻過程中會沿奧氏體晶界析出先共析滲碳體，此即碳化物網狀。實踐表明，碳化物不均勻性的存在嚴重影響鋼材的使用性能。碳化物網狀會增大鋼的脆性，損害軸承零件的使用壽命，資料介紹，碳化物網狀的級別每升高一級，軸承壽命將會降低三分之一.按GB/T18254-2016標準檢測碳化物網狀合格級別為1-2.5級。碳化物網狀超標是目前國內軸承鋼生產廠商遇到的普遍問題，針對這方面的研究較多，主要措施是控制GCr15 軸承鋼在連續冷卻過程中二次碳化物的析出，采用鍛造后正火處理消除或減輕碳化物網狀。通常生產中采用用水正火冷卻，產品很容易開裂；用淬火油正火冷卻，網狀碳化物的很容易超標；所以急需一種冷卻速度在水和油之間的冷卻介質，并且相對安全和環保冷卻介質；而市場上其它水溶性冷卻介質，是一種冷卻性能特別穩定的勻速冷卻介質，屬于聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)類介質，除PVP主要成分外，還含有羧甲基纖維素鈉(CMC)和聚丙烯酸鈉(ACR)。其優異的冷卻性能主要是由PVP與CMC兩種組分在一定比例范圍內共同作用而獲得。但由于CMC的糖苷鍵易發生斷裂，尤其是高溫階段(400-850℃)可加速其分解，使得分子量降低，降低了勻速冷卻介質的粘度與濃度，進而改變了勻速冷卻介質的冷卻特性，因此在使用該勻速冷卻介質進行生產時，要頻繁的進行濃度監測來彌補其成分變化的的問題。中國專利CN103789520A公開的勻速冷卻介質及其在鍛后控制冷卻過程中的應用，采用20％-30％濃度的PVP勻速冷卻介質可有效控制 “ 二次帶狀”，獲得細小、均勻的組織。但該勻速冷卻介質的使用濃度較高，20％以上的濃度才可以獲得勻速的冷卻特性，然而較高的濃度，一方面增加了前期的投入成本；另一方面較高的粘度，也增加了勻速冷卻介質的帶耗量。

發明內容

為了克服現有的正火液的不足，本發明提供了一種高碳合金鋼的正火液、其制備方法以及高碳合金鋼正火冷卻工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高碳合金鋼的正火液，每100重量份的正火液包含下述重量份的組分：基礎油50～60份，聚丙烯酸1～3份，妥兒油脂肪酸5～10份，醇胺5～10份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～8份，石油磺酸鈉3～5份，殺菌劑1～2份，消泡劑0.1～0.5份，，余量為水。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括該方法包含以下步驟：

步驟一：將基礎油50～60份加入反應釜中；

步驟二：對反應釜內的基礎油進行加熱，加熱至40～60℃；

步驟三：再加入聚丙烯酸1～3份妥兒油脂肪酸5～10份，醇胺5～10份，脂肪醇聚氧乙烯醚5～8份，石油磺酸鈉3～5份，殺菌劑1～2份，消泡劑0.1～0.5份，余量為水，保持溫度在40～60℃。

步驟四：反應釜內物料經攪拌1～2小時，再經過過濾得到高碳合金鋼的正火液。

根據本發明的另一個實施例，進一步包括高碳合金鋼熱鍛結束后，直接浸入正火液中冷卻。