專利名稱：一種水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)，屬于熱處理淬火介質(zhì)，特別適用于鹽溶爐加熱淬火。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)熱處理工序中所使用的淬火介質(zhì)為油類和自來(lái)水。油類用于中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼，由于油的冷卻速度較慢，經(jīng)常出現(xiàn)淬火不硬或淬硬層淺等問(wèn)題。采用水作為淬火介質(zhì)，由于水的特性是在高溫區(qū)和低溫區(qū)冷卻速度較快，而提高水溫又使蒸汽膜階段過(guò)快，這種工藝條件在生產(chǎn)中很難控制，即工件冷卻時(shí)，水溫過(guò)高，高溫區(qū)的冷卻速度慢，易造成硬度不足；低溫區(qū)的冷卻速度不高時(shí)，工件未形成淬火馬氏體等原因造成硬度不合格(未淬硬)，總之，由于水的特性，在生產(chǎn)中無(wú)法避免淬火工件裂紋的現(xiàn)象，同時(shí)也存在淬火硬或淬火不均(淬火軟點(diǎn))等問(wèn)題，同時(shí)，目前市場(chǎng)也有各類水溶性淬火介質(zhì)應(yīng)用，但不能用于鹽溶爐加熱淬火。如在鹽溶爐的應(yīng)用會(huì)使淬火介質(zhì)變質(zhì)，不能進(jìn)行加熱淬火，即現(xiàn)有的水溶性淬火介質(zhì)在鹽溶爐中根本不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種易溶于水，冷卻特性好，受溫度變化的影響小，適用鹽溶爐使用的，不與無(wú)機(jī)鹽發(fā)生反應(yīng)，性能穩(wěn)定、無(wú)閃點(diǎn)、不燃燒、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染，可長(zhǎng)期循環(huán)使用，適用于要求淬火、淬油的鋼種的水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)。
本發(fā)明的技術(shù)方案水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)是采用分子量為15000-30000的纖維素(CMC)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和專用自來(lái)水四種成分進(jìn)行配制而成，其組分的重量配比為CMC 1.2-15％，NaCl 15-30％，KCl 8-20％，H2O 40-60％，各組分重量百分比之和為100％計(jì)；配制時(shí)，將上述原料按百分比計(jì)量加入容器內(nèi)，直至完全溶解即可；在自然溶解時(shí)也可以加以攪拌，加快溶解速度。
經(jīng)檢測(cè)本淬火介質(zhì)密度和溫度的對(duì)照表如下 本淬火介質(zhì)可配制成代油型和代水型兩種適用類型，其性能為密度(20℃)為1.20g/cm2，運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)≥1600mm2/s，PH值＝7-9，外觀為無(wú)色或淡黃色微濁液體。
本發(fā)明的水溶性淬火介質(zhì)冷卻性能具有理想的冷卻曲線，冷卻特性分布合理，冷卻速度可調(diào)幅度大，可從接近于水至接近于N32機(jī)械油之間任意調(diào)節(jié)適應(yīng)性廣代水能減少零件畸變、避免開裂；代油能提高零件淬火硬度；零件淬火后易清洗，無(wú)腐蝕；無(wú)毒性、無(wú)異味、無(wú)刺激、不燃燒，性能穩(wěn)定，不易老化，長(zhǎng)期使用不變質(zhì)適應(yīng)于要求淬火、淬油的大部分鋼種；廣泛應(yīng)用于箱式爐、鹽浴爐、網(wǎng)帶爐、高、中頻感應(yīng)加熱淬火及氣體滲碳、碳氮共滲直接淬火。同時(shí)，本淬火介質(zhì)的性能受溫度變化的影響較小，隨著介質(zhì)溫度升高，低溫區(qū)冷卻速度變慢。使用溫度范圍寬在介質(zhì)溫度60℃時(shí)，仍具有理想的冷卻性能。不與無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)，性能穩(wěn)定，用于鹽浴加熱淬火時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明中溫鹽的帶入對(duì)介質(zhì)的冷卻性能確實(shí)有影響，但仍能使其獲得與快速淬火油相似的低溫區(qū)冷速。在一定條件下，可以解決鹽浴加熱零件油淬無(wú)法解決的問(wèn)題。
本發(fā)明中采用高分子量纖維素有助于淬火時(shí)該液體在高溫時(shí)的冷卻穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)過(guò)快的冷卻，避免淬火裂紋，提高使用性能，本淬火介質(zhì)與水的比例對(duì)滲碳鋼20Cr而言為10-14％的比例加入自來(lái)水中。在自然溶解時(shí)，加以攪拌，使之完全溶解。本淬火液在使用過(guò)程中，由于工件物帶出，水溶液的揮發(fā)等，生產(chǎn)一段時(shí)間后，淬火液會(huì)消耗一部分，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，淬火過(guò)程中，本淬火液的水溶液應(yīng)保持在10-14％的比例。每周應(yīng)根據(jù)淬火池的大小適當(dāng)添加本淬火液和水，使之淬火介質(zhì)的比例維持在10-14％左右。
本發(fā)明的工作原理在使用過(guò)程中，使工件在淬火過(guò)程的冷卻速度介于水到油之間。當(dāng)均熱的工件淬入本產(chǎn)品混和的淬火介質(zhì)中，即進(jìn)入蒸汽膜階段，介質(zhì)冷卻稍慢。然后急速冷卻(500-600℃以上)，期速度要比油強(qiáng)得多，故可獲得比油淬火硬度和淬硬深度。在冷卻到低溫度區(qū)域時(shí)，淬火介質(zhì)在工件周圍大量析出形成一層保護(hù)薄膜附著在工件上，使之冷卻速度比水慢得多，有效的解決了水在低溫區(qū)域(馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū))冷卻速度過(guò)大的問(wèn)題，避免工件開裂，減少畸變。工件繼續(xù)在淬火液中冷卻，當(dāng)工件溫度接近或達(dá)到淬火液的溫度時(shí)，附著在工件上的本淬火介質(zhì)又回溶到淬火液中。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)的原液在配制時(shí)取分子量為15000-30000的纖維素、氯化鈉、氯化鉀和專用自來(lái)水四種成分混合組成，其組份的重量配比如下纖維素6％，氯化鈉20％，氯化鉀14％，水60％，將上述原料按百分比計(jì)量置于容器內(nèi)進(jìn)行攪拌直至完全溶解即成。采用本發(fā)明制成的淬火介質(zhì)經(jīng)試驗(yàn)證明易溶于水、無(wú)閃點(diǎn)、不燃燒、無(wú)毒、無(wú)氣味、無(wú)油污，屬清潔環(huán)保產(chǎn)品，淬火區(qū)域覆蓋廣泛，本淬火液使用濃度低，可借助于對(duì)濃度和溫度的控制從而達(dá)到理想的淬火效果。
權(quán)利要求
1.一種水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)，它包括高分量纖維素，其特征在于所述的水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)是由分子量為15000-30000的纖維素、氯化鈉、氯化鉀和專用自來(lái)水四種成分混合組成，其組份的重量配比如下CMC 1.2-15％，NaCl 10-30％，KCl 8-20％， H2O 40-60％，各組分重量百分比之和為100％；將上述原料按百分比計(jì)量，容器內(nèi)進(jìn)行攪拌直至完全溶解即成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水溶性環(huán)保淬火介質(zhì)，特別適用于鹽溶爐加熱淬火。水溶性無(wú)機(jī)淬火介質(zhì)是由分子量為15000－30000的纖維素、氯化鈉、氯化鉀和水四種成分混合組成，其組分的重量配比如下CMC 1.2－15％，NaCl 20－30％，KCl8－20％，H
文檔編號(hào)C21D1/56GK101067161SQ20071003504
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者張祖成 申請(qǐng)人:株洲成華實(shí)業(yè)有限公司