[发明专利]一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质及其方法

说明书

本发明涉及一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质及其方法，包括有按重量份计的以下物质：油酸钠1‑1.5份、棕榈酸钠1.5‑2份、硬脂酸钠3‑4份、丙三醇1.5‑2份、防腐蚀抑制剂1‑1.5份、表面活性剂1.5‑2份、去离子水80‑90份；将经奥氏体化后的钢件，置于冷却槽中淬火冷却介质，冷却介质为可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质；控制钢件冷却的温度为40‑80℃，冷却介质搅动烈度为1‑2m/min；冷却时间为每1mm有效厚度为0.2‑0.4s；热处理过程中，冷却介质在冷却槽中的体积为同时处理钢件体积的10倍以上。通过本发明，淬火后，油烟小，针对性的改善中高碳硅锰钢件淬火组织硬度不够的问题，金相组织，机械性能好，易清洗。

技术领域

本发明涉及一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质及其方法，属于机械零部件热加工领域。

背景技术

提高承载机械零部件力学性能(主要为强度)是结构材料研发的永恒方向，是实现制件轻量化的基础，具有节能、节材、减少环境污染的重要意义和作用。

目前工业用中高碳低合金钢件的硬度和强度大致在HRC35-45，Rm≥1000MPa的中等水平。因而，在不改变材料合金成分的条件下，提高这类钢的强度，使其比强度和性价比大大提高，达到增强降资增效的目的。

我们发明的多相等温淬火热处理方法(CN106282494B)可以使中碳硅锰钢达到超高强水平，其中控制冷却、淬火的工艺(C-Q)是其中重要的环节，需要通过特殊的冷却介质和控制方法来实现。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的问题，提供一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质及其方法。

本发明的目的是这样实现的，一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质，其特征在于：包括有按重量份计的以下物质：油酸钠1-1.5份、棕榈酸钠1.5-2份、硬脂酸钠3-4份、丙三醇1.5-2份、防腐蚀抑制剂1-1.5份、表面活性剂1.5-2份、去离子水80-90份；

制备时，包括以下步骤：

(1)常温下，将1-1.5份油酸钠、1.5-2份棕榈酸钠、3-4份硬脂酸钠、1.5-2份丙三醇粒子加入80-90份去离子水中，搅拌的同时匀速加热至60-65℃，并恒温下继续搅拌0.5-1小时；

(2)过滤杂质，随后按比例依次加入1-1.5份防腐蚀抑制剂、1.5-2份表面活性剂，继续恒温下搅拌10-20分钟，搅拌均匀，保温；得到可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质。

所述防腐蚀抑制剂为N-油酸肌氨酸十八胺盐、十七西基咪唑啉烯基丁二酸盐两者的混合物。

所述表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的任意两者的混合物。

一种可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质进行控冷方法，其特征在于：

将经奥氏体化后的钢件，置于冷却槽内控冷介质中淬火，控冷介质为可实施中高碳硅锰钢多相组织超高强度化热处理的控冷介质；

控制钢件冷却速度的控冷介质温度为40-80℃，控冷介质搅动烈度为1-2m/min；冷却时间为每1mm有效厚度为0.2-0.4s；

热处理过程中，控冷介质在冷却槽中的体积为同时处理钢件体积的10倍以上。

本发明方生产制造容易、使用方便，通过本发明，为了使中高碳硅锰钢制件奥氏体化后，在冷却时不发生珠光体转变的同时，还需要形成微量的以达到细化后续形成相的晶粒的目的。其冷却曲线应如图1所示，该冷却曲线是由用钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线决定的，它受冷却介质能力(成分、温度、搅动速率)钢件厚度以及冷却时间的影响。