[发明专利]一种喷淋淬火介质

说明书

技术领域

本发明涉及金属热处理领域，具体地指一种喷淋淬火介质。

背景技术

机器传动零部件、五金工具和精密仪器等都要进行淬火处理来增加其硬度和耐磨性能。现有的淬火技术为等温淬火、分级淬火、快速淬火等，相较而言，等温淬火和分级淬火的淬透性好，但能耗大、效率低；快速淬火效率较高，能耗较小。在快速淬火工艺中，油淬具有冷却速度适中、变形量小等优点，它是预先将淬火油控制在一定温度，将加热到额定温度的工件浸入到淬火油中，用淬火油冷却工件以达到淬火的目的，其费用高、能耗大、生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种喷淋淬火介质，进一步实现淬火工艺的高效节能。

本发明的目的是通过如下技术方案来达到的：一种喷淋淬火介质，它包括如下质量百分比的组分：100号机械油20～35％、32号机械油60～75％、抗氧剂0.2～0.5％、光亮剂0.2～0.3％、催冷剂2～5％。

作为优选方案，所述100号机械油和32号机械油的质量比为1:2～3.5。

作为优选方案，喷淋淬火介质包括如下质量百分比的组分：100号机械油30％、32号机械油65％、抗氧剂0.3％、光亮剂0.2％、催冷剂4.5％。

上述方案中，32号机械油既作为喷淋淬火介质主溶剂，溶解各组分，增强其流动性和导热性，100号机械油既作为喷淋淬火介质溶剂，又作为粘度调节剂；以此比例添加100号机械油和32号机械油得到的喷淋淬火介质的流动和导热性能好，粘度适宜。

作为优选方案，所述抗氧剂选自下列组分：二苯胺、对苯二胺、2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯。选用上述组分可增强油品抗氧化能力，延长油品寿命。

作为更优选方案，所述抗氧剂由如下质量比的组分组成：对苯二胺:2,6-三级丁基-4-甲基苯酚:硫代二丙酸双酯为1:1:2。经试验得到该比例下，喷淋淬火介质的抗氧化效果较佳。

作为优选方案，所述光亮剂选自下列组分：苯甲酸钠、烟酸、壬基酚聚氧乙烯醚、苄叉丙酮。选用上述组分可增强淬火后工件光亮度，改善喷淋淬火介质的清洗性能。

作为更优选方案，所述光亮剂由如下质量比的组分组成：苯甲酸钠:烟酸:壬基酚聚氧乙烯醚:苄叉丙酮为3:1:1:1。经试验得到该比例下，喷淋淬火介质的增亮效果较佳。

所述催冷剂可选用离子型表面活性剂和油溶性高分子聚合物。催冷剂作为喷淋淬火介质主添加剂，选用上述组分可改善油品的冷却性能。上述方案中所述催冷剂均可由市场获得。

所述喷淋淬火介质的制备方法如下：先将抗氧剂、光亮剂和催冷剂溶于32号机械油中，再加入100号机械油，最后加入催冷剂，搅拌均匀即可得到喷淋淬火介质。

进行喷淋淬火时具体涉及到的设备有喷淋淬火炉，由加热部炉、喷油淬火、清洗、加压罐等部分组成。其中炉温、喷淋时间、喷淋淬火介质流量都可在控制柜上调节。

利用得到的喷淋淬火介质进行喷淋淬火过程如下，(1)将所述喷淋淬火介质添加到喷淋淬火炉上的喷淋油槽中，打开加压设备对喷淋淬火介质进行加压；(2)根据待淬火工件的材质、形状设定喷淋时间、喷淋淬火介质流量；(3)加热待淬火工件，进行淬火处理即可。

本发明的有益效果：所提供的喷淋淬火介质，适用于喷淋淬火过程，其性能优异、效率高、能耗小、费用低。与常规的淬火工艺所用淬火油对比：

费用低：传统的淬火工艺都是将加热后的工件浸入到淬火油中，浸泡冷却一定时间后取出，以达到淬火的目的；本发明是将该喷淋淬火介质喷淋到加热后的工件上淬火。传统工艺需要更大的油槽和更多的淬火油，而使用本发明的喷淋淬火介质可节省60％以上成本。

能耗小：传统工艺由于受淬火油冷却性能的影响，都得加热油到70～120℃左右，淬火过程中油温高于特定温度后，又必须冷却，否则淬火性能会大幅下降；本发明的喷淋淬火介质可以在常温至150℃范围内正常使用，不需要加热及冷却。

效率高：传统工艺将工件浸泡于淬火油中，相对静止冷却，冷速慢，至少需要1min以上的时间来降低温度；本发明中的喷淋淬火介质被喷到工件上，大幅度增加对流传热速度，冷却时间只需要10～20s，效率提高3～5倍。

性能优异：传统工艺的冷却时间和冷却速度等均无法从工艺上调整；而应用本发明喷淋淬火介质时，可根据具体情况调整喷油时间和喷油量，从而保证最佳的冷却性能和最佳的淬火质量，可广泛应用于汽车零部件、五金工具、精密仪器等的热处理中。无论工件形状、大小、材质等，均可获得理想的淬火质量。

具体实施方式