[发明专利]一种耐磨球淬火用淬火介质及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨技术领域，具体涉及一种耐磨球淬火用淬火介质及其使用方法。

背景技术

不同淬火介质影响着淬火各阶段，淬火各阶段的冷却速度影响着耐磨球的各项性能。传统以水为淬火介质时，冷却能力对水温变化极其敏感，水温升高，使最大冷缩对应的温度转向低温；在蒸汽膜阶段，冷缩较低，奥式体易发生高温转变；且水在蒸汽膜阶段不易破泡，使铸件表面淬火硬度不均匀或产生软点；在对流转热阶段即马氏体转变区的冷速太大，易使耐磨球严重变形甚至开裂。针对水淬介质的不足，人们开始向水中加入各种无机盐、碱或其混合物，形成各种不同的无机水溶液。虽然无机水溶液提高铸件在高温区的冷却速度，改善冷却均匀性，使铸件淬火后获得较高的硬度，减少淬火开裂和变形，但盐水淬火易生锈，同时碱类溶液淬火不易控制，容易灼伤操作者，硝盐类不锈，但易产生有害气体，损害现场生产工人的健康。

随着各种铸件材料的不断出现，传统的淬火介质远远适应不了工业的蓬勃发展，20世纪初人们开始使用矿物油作为淬火介质，矿物油具有粘度低，抗氧化性和热稳定性好，使用寿命长等优点。随着热处理技术的发展，各种淬火油(如快速淬火油、光亮淬火油、真空淬火油、等温、分级淬火油等)也得到了迅速的发展和广泛的应用，国外一些先进国家和我国都已形成了完整的淬火油系列产品，生产上也得到了广泛的应用。但淬火油有诸多局限性，淬火油的成本高、油污多，淬火过程中易产生浓烟甚至还会引发火灾，另外矿物油生物降解能力差，废弃的矿物油对环境的污染潜在威胁很大。此外，为改善淬火性能而加入的许多表面活性剂也都加大了废液处理的难度。虽然植物油的降解性能优越矿物油，但动植物油含有较多的不饱和脂肪酸，因水解、氧化等会产生羧酸、醛、酮等带刺激性气味的物质，且易酸败变质，对环境造成污染。由此可见，寻找新型的淬火介质，势在必行。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨球淬火用淬火介质及其使用方法，具有成本低，绿色环保、易于配置，使用方便的优点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种耐磨球淬火用淬火介质，由以下重量份数的原料组成：聚乙烯吡咯烷酮15-20％、乙二醇3.5-7.5％、羧甲基纤维素2.8-5.5％、葵二酸1.5-5.5％、三乙醇胺1-5％、水杨醇0.05-0.2％、苯甲酸钠0.05-0.15％、氯化钠2-4％、硼砂1.5-4.5％、太古油0.02-0.08％、其余为水。

优选地，由以下重量份数的原料组成：聚乙烯吡咯烷酮16-18％、乙二醇4-7％、羧甲基纤维素3-4.5％、葵二酸2-4％、三乙醇胺2-4％、水杨醇0.1-0.15％、苯甲酸钠0.08-0.12％、氯化钠2.5-3％、硼砂2-4％、太古油0.03-0.06％、其余为水。

优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的聚合度大于3000。

上述耐磨球淬火用淬火介质的使用方法：将淬火介质加热至30-50℃后，将耐磨球浸入，浸泡时间为2-10s，淬火介质的浓度为5-25％。

优选地，将淬火介质加热至35-45℃后，将耐磨球浸入，浸泡时间为4-6s，淬火介质的浓度为10-20％。

优选地，所述耐磨球由以下质量分数的元素组成：C 1.25-2.10％、Si 1.33-1.96％、Cr 0.32-1.78％、Mn 1.08-1.79％、Ni 0.18-0.45％、V0.22-0.51％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为铁和其他不可避免的杂质。

(三)有益效果

本发明提供了一种一种耐磨球淬火用淬火介质及其使用方法，具有以下有益效果：

(1)环保，不燃烧，无火灾危险，无毒，无油烟，使工作环境大大改善，满足环保部门对企业的环保要求。

(2)通过控制淬火液的浓度，可以得到近于水到油之间的冷却速度，以满足不同材料和工件的淬火要求。

(3)成本低，成本仅相当于淬火油价格的20％左右。

(4)淬火介质比热容与水比热容相近(比淬火油散热速度快很多)，可以提高车间的生产量，进而使企业效益比以前得以提高。

(5)淬硬层深，淬火硬度均匀无软点，大幅减少淬火变形和开裂的倾向，对低、中碳钢感应及大件淬火尤其适用。

(6)对工件无腐蚀，且有短期防锈作用，使用寿命长，不易老化变质，淬火后的工件可不清洗直接回火。

(7)淬火剂的浓度测试易测易控，维护和保存特别简单。