一种喷淋淬火介质的制作方法
【专利摘要】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％。本发明应用于金属热处理进行喷淋淬火，可以在常温至150℃范围内正常使用，不需要加热及冷却；将该喷淋淬火介质喷到工件上，可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；可方便地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。
【专利说明】一种喷淋淬火介质 【技术领域】
[〇〇〇1] 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】
[0002] 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】
[0003] 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。
[0004] 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：1〇〇号机械油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%。
[0005] 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。
[0006] 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%。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[〇〇1〇] 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。
[〇〇11] 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：苄叉丙酮为经试验得到该比例下，喷淋淬火介质的增亮效果较佳。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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：
[0017] 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。
[0018] 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°C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°C范围内正常使用，不需要加热及冷却。
[0019] 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lmin 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。
[0020] 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】
[0021] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0022] 实施例1
[0023] 制备喷淋淬火介质1 :先将3kg抗氧剂、2kg光亮剂溶于650kg32号机械油中，再加 入300kgl00号机械油，最后加入45kg催冷剂，搅拌均匀即可。其中抗氧剂由质量比为1:1:2 的对苯二胺、6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯组成，对苯二胺为1.5kg，6-三级 丁基-4-甲基苯酚为1. 5kg，硫代二丙酸双酯为3kg。光亮剂由质量比为3:1:1:1的苯甲酸 钠、烟酸、壬基酚聚氧乙烯醚、苄叉丙酮组成。
[0024] 将所述喷淋淬火介质1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；根据淬火材质65Mn设定淬火温度850°C、喷油时间12s、喷淋淬火介质 流量30L/s ;加热待淬火工件，进行淬火处理即可。
[0025] 所得淬火工件较快淬透，完全淬透无软点，耗能少。
[0026] 实施例2
[0027] 制备喷淋淬火介质2 :先将5kg抗氧剂、3kg光亮剂溶于700kg32号机械油中，再加 入250kgl00号机械油，最后加入42kg催冷剂，搅拌均匀即可。其中抗氧剂由质量比为1:1 的对苯二胺和2,6-三级丁基-4-甲基2组成，光亮剂由质量比为1:1的苯甲酸钠和苄叉丙 酮组成。
[0028] 将所述喷淋淬火介质2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；根据淬火材质40C设定淬火温度850°C、喷油时间15s、喷淋淬火介质流 量20L/s ;加热待淬火工件，进行淬火处理即可。
[0029] 所得淬火工件表面很快淬透，完全淬透有个别软点，耗能少。
[0030] 实施例3
[0031] 制备喷淋淬火介质3 :先将2kg抗氧剂、3kg光亮剂溶于750kg32号机械油中，再加 入200kgl00号机械油，最后加入45kg催冷剂，搅拌均匀即可。其中抗氧剂由质量比为1:1:1 的对苯二胺、6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯组成。光亮剂由质量比为1:1:1:1 的苯甲酸钠、烟酸、壬基酚聚氧乙烯醚、苄叉丙酮组成。
[0032] 将所述喷淋淬火介质3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；根据淬火材质30CrMo设定淬火温度850°C、喷油时间18s、喷淋淬火介 质流量25L/s ;加热待淬火工件，进行淬火处理即可。
[0033] 所得淬火工件很快淬透，完全淬透无软点，耗能少。
[0034] 实施例4
[0035] 制备喷淋淬火介质4 :先将3kg抗氧剂、2kg光亮剂溶于600kg32号机械油中，再加 入345kgl00号机械油，最后加入50kg催冷剂，搅拌均匀即可。其中抗氧剂由质量比为1:2 的6-三级丁基-4-甲基苯酚和硫代二丙酸双酯组成。光亮剂由质量比为1:1的烟酸、壬基 酚聚氧乙烯醚组成。
[0036] 将所述喷淋淬火介质4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；根据淬火材质50CrY设定淬火温度850°C、喷油时间13s、喷淋淬火介质 流量30L/s ;加热待淬火工件，进行淬火处理即可。
[〇〇37] 所得淬火工件较快淬透，完全淬透无软点，耗能少。
[0038] 实施例5
[0039] 制备喷淋淬火介质5 :先将2kg抗氧剂、3kg光亮剂溶于625kg32号机械油中，再加 入350kgl00号机械油，最后加入20kg催冷剂，搅拌均匀即可。其中抗氧剂由质量比为1:1:2 的对苯二胺、6-三级丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯组成。光亮剂由质量比为3:1:1:1 的苯甲酸钠、烟酸、壬基酚聚氧乙烯醚、苄叉丙酮组成。
[0040] 将所述喷淋淬火介质5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；根据淬火材质45C设定淬火温度850°C、喷油时间15s、喷淋淬火介质流 量20L/s ;加热待淬火工件，进行淬火处理即可。
[0041] 所得淬火工件很快淬透，完全淬透无软点，耗能少。
[0042] 试验例1
[0043] 喷淋淬火介质1?5的性能参数比较，结果见下表：
[0044] 表1.喷淋淬火介质的技术性能参数比较表
[0045]
【权利要求】
1. 一种喷淋淬火介质，它包括如下质量百分比的组分：1〇〇号机械油20?35%、32号 机械油60?75%、抗氧剂(λ 2?(λ 5%、光亮剂(λ 2?(λ 3%、催冷剂2?5%。
2. 根据权利要求1所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：所述100号机械油和32号 机械油的质量比为1:2?3. 5。
3. 根据权利要求1所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：它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%。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：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。
5. 根据权利要求4所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：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。
6. 根据权利要求1或2或3所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：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。
7. 根据权利要求6所述的一种喷淋淬火介质，其特征在于：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
【文档编号】C21D1/58GK104087727SQ201410268826
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】张才勇, 付挽得 申请人:武汉永正科技发展有限公司