[發(fā)明專利]一種用于彈簧鋼分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810317484.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN108384931B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李元元;蔡?hào)|東;程曉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C21D1/607
• 分類號(hào): C21D1/607
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張秋燕

本發(fā)明公開了一種用于彈簧鋼分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)，該介質(zhì)是由5%~10%NaCl、5%~10%Na₂CO ₃和80%~90%NaOH（摩爾百分含量）組成的混合熔融鹽。該熔融鹽相變介質(zhì)用于彈簧鋼分級(jí)淬火的應(yīng)用方法包括以下步驟：（1）奧氏體化：將彈簧鋼加熱到860~870℃，保溫30~40min；（2）分級(jí)淬火：將步驟（1）所得彈簧鋼放進(jìn)熔融鹽相變介質(zhì)中，攪動(dòng)彈簧鋼加速冷卻，熔融鹽相變介質(zhì)持續(xù)保溫在282.0℃~295.0℃至彈簧鋼溫度均勻；（3）油冷：將步驟（2）所得彈簧鋼放入室溫淬火油內(nèi)，冷卻到室溫，即完成對(duì)彈簧鋼的分級(jí)淬火。本發(fā)明的熔融鹽分級(jí)淬火介質(zhì)具有冷卻速度快，淬火內(nèi)應(yīng)力小、硬度高，工件形變量小，淬火介質(zhì)溫度穩(wěn)定等特點(diǎn)，能應(yīng)用于彈簧鋼的分級(jí)淬火工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于彈簧鋼分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)，其屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在彈簧鋼的生產(chǎn)過程中，熱處理工藝是必不可少的一步，熱處理工藝不良，自然達(dá)不到彈簧鋼的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。一般彈簧鋼主要的熱處理工藝為淬火和中溫回火。在淬火過程中，傳統(tǒng)彈簧鋼淬火的介質(zhì)都是用淬火油類或水，但是油類的淬火介質(zhì)相對(duì)冷速較低，對(duì)彈簧鋼的淬透性較低，經(jīng)常出現(xiàn)淬火不硬或淬硬層淺等問題。且淬火油在熱處理使用一段時(shí)間后因高溫易造成化學(xué)有機(jī)鏈的斷裂、化學(xué)成份不穩(wěn)定，造成彈簧鋼淬火不均，形成淬火應(yīng)力。此外淬火油需定期更換浪費(fèi)量大，且易造成火災(zāi)和對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重影響。水基溶劑的淬火介質(zhì)冷卻速度較快，很容易導(dǎo)致淬火裂紋的產(chǎn)生以及較大的形變量。因此，無論是水淬還是油淬，兩種單一介質(zhì)的冷卻速度都不是很理想，不能在高溫時(shí)獲得較快的冷卻速度，在低溫時(shí)獲得較慢的冷卻速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)單液淬火介質(zhì)對(duì)彈簧鋼冷卻性能的不足，提供一種用于分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)，該熔融鹽相變介質(zhì)具有冷卻速度快，淬火內(nèi)應(yīng)力小、表面硬度高，工件形變量小，淬火介質(zhì)溫度穩(wěn)定等特點(diǎn)，能應(yīng)用于彈簧鋼的分級(jí)淬火工藝。

本發(fā)明的另一目的是提供上述熔融鹽相變介質(zhì)的制備方法。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為：

一種用于彈簧鋼分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)，該熔融鹽相變介質(zhì)是由NaCl、Na₂CO₃和NaOH混合而成的熔融鹽，其中各原料鹽所占摩爾百分比為：5％～10％NaCl、5％～10％Na₂CO ₃、80％～90％NaOH。優(yōu)選地，各原料鹽所占摩爾百分比為：5％～8％NaCl、5％～8％Na₂CO ₃和85％～90％NaOH。

按上述方案，所述原料NaCl純度不低于99.5％，Na₂CO₃純度不低于99.5％，NaOH純度不低于95.0％。

上述用于分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)的制備方法，按照上述各種原料的配比和純度要求進(jìn)行混合并加熱282.0℃～295.0℃，即得熔融鹽相變介質(zhì)。

上述用于分級(jí)淬火的熔融鹽相變介質(zhì)可以用于彈簧鋼的分級(jí)淬火工藝，解決單液淬火存在的問題。上述熔融鹽相變介質(zhì)用于彈簧鋼分級(jí)淬火的具體步驟如下：

(1)制備熔融鹽相變介質(zhì)：按照上述配比和純度要求，將原料倒入淬火鹽池內(nèi)，加熱到282.0℃～295.0℃后保持恒溫，攪拌均勻待用；

(2)奧氏體化：將彈簧鋼加熱到860～870℃，保溫30～40min；

(3)分級(jí)淬火：將步驟(2)所得彈簧鋼快速取出放進(jìn)步驟(1)備用的熔融鹽中，攪動(dòng)彈簧鋼加速冷卻，持續(xù)在282.0℃～295.0℃保溫3～8min至彈簧鋼溫度均勻；

(4)油冷：取出步驟(3)熔融鹽中的彈簧鋼放進(jìn)淬火油內(nèi)，冷卻到室溫，即完成彈簧鋼的分級(jí)淬火。其中，所述淬火油的溫度不能超過60℃。