[发明专利]一种能使螺钉淬火后自发黑的淬火油及淬火方法

说明书

技术领域

本发明属于金属热处理技术领域，更具体地说，涉及一种能使螺钉淬火后自发黑的淬火油及淬火方法。

背景技术

钉子指的是尖头状的硬金属，制作材料通常是钢，主要用途是固定木头等物体。钉子因用途众多而有着不同的形状，主要包括特制钢钉、干壁螺钉以及钻尾螺丝等。干壁螺钉系列是整个紧固件产品系中最为重要的大类之一，干壁螺钉的名称是从英文Drywall Screw直接翻译过来的，其在外观上的最大特征就是喇叭头造型，分双线细牙干壁螺钉和单线粗牙干壁螺钉，两者最大的不同在于前者的螺纹是双螺纹，适用于石膏板与厚度不超过0.8mm的金属龙骨之间的连接，而后者适用于石膏板与木龙骨的连接。钻尾螺丝又叫自攻螺丝，是近年来人们的新发明，其尾部呈钻尾或尖尾状，无须辅助加工，可直接在设置材料、基础材料上钻孔、攻丝、锁紧，大幅节约施工时间。比较普通螺丝，其韧拔力和维持力高，组合后长时间也不会松动，使用安全打孔攻丝一次完成操作简单。钉子是一种紧固件，其性能的好坏影响非常大，淬火作为钉子生产工艺的一部分，对钉子性能的影响也很大。

现有技术会通过一些渗碳淬火工艺来提高螺钉的质量，例如，中国专利申请号为201510274624.7，申请公布日为2015年8月12日的专利申请文件公开了一种螺钉渗碳淬火工艺，包括以下步骤：1)将螺钉装入热处理炉，升温至875℃，碳势为0.1％，并保温30分钟；2)将热处理炉内碳势升为1.05％，通入流量为1.2-2L/min的氨气，保持炉温为875℃，并保温时间350分钟；3)将热处理炉内碳势降至0.7％，控制氨气流量为1.0～1.5L/min，保持炉温为875℃，炉温波动范围控制在±0.2℃范围内，并保温时间为200分钟；4)在步骤3)后对螺钉进行淬火冷却，该发明能使由20CrMo制造的螺钉的表面硬度HV0.3≤430，芯部硬度HV0.3≥342，螺钉的碳氮共渗层深在0.7～1.0mm，金相组织中碳化物在1～3级；同时由于本工艺使渗碳和淬火连续进行，从而缩短了工艺流程。这种渗碳淬火的方式可以改进螺钉的性能，但是需要对现有的淬火工艺进行比较多的改动，而且上述专利只是针对20CrMo制造的螺钉有比较好的效果，对其他材料制造的螺钉效果未知，可能还需要进一步的研发投入，实用性不佳，经济效益差。针对上述问题，其实可以考虑换一个角度去改进淬火的效果，例如对淬火油的配方进行改进，淬火油对淬火部件的性能影响很大，目前关于淬火油的改进配方也很多，但是目前的淬火油都是普遍适用型的，很少有关于某种特定结构部件的专用淬火油，例如，中国专利申请号为201110400588.6，申请公布日为2012年3月21日的专利申请文件公开了一种超速淬火油，由以下组分组成：精制基础油85-95wt％，催冷复剂2-10wt％，光亮剂1-5wt％，防锈复合剂1-3wt％，表面活性剂1-2wt％。精制基础油为15号机械油。催冷复剂为聚异丁烯与(市售)机械油的混合物。光亮剂为咪唑啉油酸盐。防锈复合剂为石油磺酸钡与机械油的混合物。表面活性剂为司盘-80。该发明提供的淬火油配方能满足长期高温和连续作业的苛刻要求，但是不能满足一些结构部件在淬火的同时需要在表面形成一层致密保护膜的需求，而且针对一些结构复杂的结构部件还存在成膜不均匀的缺陷。像干壁螺钉和钻尾螺丝的主要结构特征是其头部存在十字型或内六角型凹坑且杆部存在螺纹，在淬火发黑过程中，这些部位会出现成膜不均匀现象，导致零件凹坑内发黑失败，影响外观，同时在保存过程中起不到短期防锈的效果。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有的淬火油对螺钉进行淬火时无法在其表面均匀成膜、发黑膜不致密等问题，本发明提供一种能使螺钉淬火后自发黑的淬火油及淬火方法，本发明的淬火油是专门针对螺钉研发的，将热处理和表面处理两道工序完美的结合在一起，既能保证螺钉的表面硬度和内部金相组织，又能在螺钉表面形成一层致密的保护膜，起到美化外观和短期防锈的效果，节约资源，减少工序，提高效率。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种能使螺钉淬火后自发黑的淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂6～9份，发黑复剂0.4～0.6份，光亮剂0.3～0.7份，表面活性剂0.4～0.7份，抗氧化剂0.02～0.04份。

进一步地，所述的精制基础油40份，催冷复剂8份，发黑复剂0.5份，光亮剂0.6份，表面活性剂0.7份，抗氧化剂0.02份。