本发明涉及一种淬火油组合物及其用途。
背景技术：
淬火是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度,保持一定时间,然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。淬火是机械制造加工中的重要环节，淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以提高零件的使用性能。淬火介质是金属零件进行热处理是的冷却介质，包括空气、水、淬火油及水基淬火液等。其中，淬火油目前用量最大，广泛应用于汽车、工模具、轴承、紧固件、风电及家用电器等行业。
近年来，随着新型热处理设备的出现、热处理工艺的提高，以及汽车、机械等行业加工的零件种类增多，许多零件用一般快速淬火油淬火会达不到工件要求的硬度和金相，而改用水基淬火介质又容易出现变形量大或淬裂等情况。因此，企业对影响零件硬度、金相、变形量的淬火油冷却性能的要求也越来越高。按照淬火油行业标准SH/T0564-93的归类，这些具有较高冷却速度、低黏度、高闪点、较长使用寿命的淬火油属于超速淬火油的范畴。
文献CN102212662A公开了一种特快速淬火油及其制备方法，该组合物包含以下按重量百分数计的原料：80-97％的精制矿物油，1-10％的催冷剂，1-5％的抗氧剂，1-6％的阴离子表面活性剂。该特快速淬火油冷却速度较快，热氧化安定性较好，但是低温区的冷却速度较快，不适合用于汽车钢板弹簧。文献CN102382952A公开了一种超速淬火油及其制备方法，该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％。该超速淬火油解决的是淬火油闪点和使用寿命方面的问题。文献CN102392110A公开了一种新型超速光亮淬火油组合物及其制备方法，该组合物重量百分比为：催冷剂烯烃聚合物1-3％，胺类催冷剂0.3-1.0％，光亮剂咪唑啉油酸盐0.3-1.0％，甲基萜烯树脂0.5-1.0％，酚类抗氧剂0.5-1.0％，工业助剂0.3-1.0％，基础油加至100％。该超速光亮淬火油具有优良的冷却性能、氧化安定性和光亮性，适用于小中尺寸的碳素工具钢的淬火。
现有技术中超速淬火油存在高中温区的冷却性能不足，低温区的冷却速度过快的问题。提升高中温区的冷却性能，有利于提高汽车钢板弹簧工件淬火后的硬度及金相等级，降低低温区的冷却速度有利于减小钢板弹簧工件淬火弯曲变形。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是现有技术中超速淬火油高中温区的冷却性能不足，而低温区的冷却速度需要适当降低，热氧化安定性也需进一步提升，提供一种新的淬火油组合物。该组合物具有优良的冷却性能，冷速分布合理，既可使零件获得足够的硬度和硬化层深度，又能控制淬火变形；具有优良的高温抗氧化性能，能获得长期稳定的淬火质量。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种淬火油组合物，以重量份数计由以下组份组成：
a)0.5～10份的催冷剂；
b)0.1～3份的抗氧剂；
c)0.01～1份的金属减活剂；
d)75～95份的基础油；
所述催冷剂选自单烯基丁二酰亚胺、乙烯-丙烯无规共聚物、聚异丁烯、聚异丁烯双丁二酰亚胺、聚异丁烯多丁二酰亚胺或高分子量丁二酰亚胺中的至少一种；
所述抗氧剂酚类抗氧剂和胺类抗氧剂的混合物，所述酚类抗氧剂选自屏蔽酚或液体高分子酚酯中的至少一种，所述胺类抗氧剂选自烷基化二苯胺、烷基苯基-α-萘胺或N-苯基-N’-烷基-对亚苯基二胺中的至少一种；
所述金属减活剂选自苯三唑衍生物或噻二唑衍生物中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，以重量份数计，催冷剂的用量为1～8份，抗氧剂的用量为0.5～2份，金属减活剂的用量为0.05～0.8份，基础油的用量为80～90份。
上述技术方案中，所述抗氧剂混合物中，酚类抗氧剂与胺类抗氧剂的重量比优选为0.5～5，更优选为1～3。
上述技术方案中，所述基础油选自40℃下的运动黏度不大于35mm2·s-1的矿物型基础油或合成型基础油中的至少一种。
本发明淬火油组合物的制备方法如下：将基础油泵送入调合釜，开动搅拌器和加热开关，待油品加热至55～65℃时，依次加入所需量的催冷剂、抗氧剂、金属减活剂，在55～65℃继续保温搅拌2～10小时即得到黄色均匀液体。
本发明还提供一种所述淬火油组合物的用途，所述淬火油组合物用于汽车钢板弹簧零件的淬火。
本发明的淬火油组合物由于充分利用了催冷剂、抗氧剂、金属减活剂和基础油的协同作用，特别是利用了两类抗氧剂复配使用的协同抗氧性，提高了热氧化安定性能，该淬火油组合物高中温区的冷却性能进一步提升，从而有利于提高汽车钢板弹簧工件淬火后的硬度及金相等级，低温区的冷却速度降低，有利于减小钢板弹簧工件淬火弯曲变形。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
【实施例1～5】
将基础油泵送入调合釜，开动搅拌器和加热开关，待油品加热至65℃时，依次加入所需量的各组分，在65℃继续保温搅拌3小时即得到黄色均匀液体。
淬火油组合物的组份及含量见表1，相应性能指标结果见表2和表3。
其中，
液体高分子酚，上海裕诚化工有限公司出品。
辛基/丁基二苯胺，上海裕诚化工有限公司出品。
HVI II 2，润滑油基础油，荆门炼油厂出品，40℃下的运动黏度为9.74mm2·s-1。
HVI II 4，润滑油基础油，荆门炼油厂出品，40℃下的运动黏度为21.75mm2·s-1。
HVI 150，润滑油基础油，高桥炼油厂出品，40℃下的运动黏度为29.69mm2·s-1。
5号白油，润滑油基础油，高桥炼油厂出品，40℃下的运动黏度为6.83mm2·s-1。
通过采用ISO 9950的测试方法，利用IVF quenchotest冷却性能测试仪，测定各个淬火油组合物的冷却性能。
【对比例】
根据文献CN102212662A公开的方法，在调合釜中依次加入80-97％的精制矿物油，1-10％的催冷剂，1-5％的抗氧剂，1-6％的阴离子表面活性剂，加热搅拌3小时即得到该特快速淬火油。
与【实施例1～5】组成相比，【对比例】基础油没有选择加氢的二类基础油，抗氧剂只采用胺类抗氧剂，且使用了表面活性剂石油磺酸钠，考察其冷却性能、热氧化安定性等理化指标，结果见表2。由表可见，【对比例】的最大冷速，最大冷速温度、闪点和热氧化安定性能不及【实施例1～5】，这将导致淬火后工件硬度和金相达不到要求，且使用寿命较短，而300℃的冷却速度却远大于【实施例1～5】，这会造成淬火后工件弯曲变形。
本发明【实施例1】超速淬火油在60～70℃条件下用于江西某厂汽车钢板弹簧零部件淬火，淬火后零件硬度、层深、金相组织、变形量等检测指标均满足厂方要求，相比其原用的多个淬火油进行汽车钢板弹簧淬火，工件淬火后的硬度及金相等级有所提高，减小钢板弹簧工件淬火弯曲变形。
表1
表2