一種低耗環(huán)保型彈簧鋼水溶性淬火液及淬火工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于彈黃鋼熱處理澤火液及工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種低耗環(huán)保型彈黃 鋼水溶性澤火液及澤火工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 彈黃鋼在加工使用前需要經(jīng)過澤火處理，即將鋼材加熱到臨界溫度W上，保溫一 段時間使組織奧氏體化后，W大于臨界冷卻速度的冷速進(jìn)行冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體， 從而提高鋼的硬度、耐磨性、初性及彈性等其他各項(xiàng)組織性能的加工工藝。
[0003] 彈黃鋼傳統(tǒng)熱處理過程中，普遍使用澤火介質(zhì)為普通澤火油，運(yùn)種傳統(tǒng)的油介質(zhì) 澤火方式，冷卻速度低而澤透厚度也很低，油耗大，加工車間的作業(yè)環(huán)境惡劣，且操作稍有 不慎即會引發(fā)火災(zāi)隱患，還不利于節(jié)能環(huán)保;而選用水溶性澤火液雖然較為環(huán)保，但往往存 在冷卻速度過快，易使工件開裂且澤火液消耗量大，有效成分難W長時間保持合理的濃度， W致影響澤火效果。
[0004] 在使用水溶性澤火液的澤火過程中，工件周圍液溫升高，澤火液中的有效成分從 溶液中脫溶出來，并靠其潤濕性W富水的包膜形式粘附在工件表面上，從而調(diào)整工件的冷 卻速度。工件冷卻下來后，粘附在工件表面的聚合物又會回溶到澤火液中?；厝苄枰欢〞r 間，而生產(chǎn)中往往等不到聚合物回溶干凈就將工件從澤火液中取走。因此，工件帶出的液體 中有效物質(zhì)的含量往往高于所用澤火液中的平均濃度。長期、大量澤火后，澤火液的相對濃 度必然逐漸降低，而其他添加劑組分的相對含量就隨之增長。因此，回溶得越充分，澤火液 中有效成分的相對減少就越慢，即其冷卻特性越穩(wěn)定。
[000引鑒于此，申請人研發(fā)了本專利技術(shù)所述的水溶性澤火液，具有良好的逆溶性，安 全、環(huán)保、使用壽命長且澤火效果優(yōu)良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低耗環(huán)保型彈黃鋼水溶性澤火液及澤火 工藝，具有良好的逆溶性，安全、環(huán)保、使用壽命長且澤火效果優(yōu)良。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種低耗環(huán)保型彈黃鋼水溶性 澤火液，其特征在于所包含成分及各種成分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下： 抗氧化劑 0.6%-0.65%; 防誘劑 1.5%-2.5〇/〇; 防腐劑 0.1%-0.35%; 消泡劑 0.2%-〇.3〇/〇; 其余為：甲氧基聚乙二醇。
[0008] 優(yōu)選的，所述甲氧基聚乙二醇的聚合度η為3-5。
[0009] 優(yōu)選的，所述抗氧化劑為吩嚷嗦。
[0010] 優(yōu)選的，當(dāng)彈黃鋼在加熱到800°CW上進(jìn)行澤火時，抗氧化劑選用Ν，Ν'-二仲下基 對苯二胺;當(dāng)彈黃鋼在加熱到800°CW下進(jìn)行澤火時，抗氧化劑選用特下基對苯二酪。
[0011] 優(yōu)選的，所述防誘劑為Ξ乙醇胺。
[0012] 優(yōu)選的，所述消泡劑為甲基硅油。
[0013] 本發(fā)明所述的一種低耗環(huán)保型彈黃鋼水溶性澤火液的澤火工藝，其特征在于包括 如下步驟： (1) 準(zhǔn)備澤火溶液 在澤火池中將澤火液和液態(tài)水按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2:8-3:7的比例配比，澤火溶液的溫度20 ~40°C;在澤火池中設(shè)置攬混裝置，所述攬混裝置攬動澤火溶液令其流速為0.3-0.8米/秒； (2) 澤火 將彈黃鋼加熱到750-950°C，澤火加熱保溫時間30-45分鐘，將彈黃鋼放入澤火溶液中， 經(jīng)過蒸汽膜階段、沸騰階段和對流階段后完成澤火;然后按照450±10°C保溫Ξ個小時，在 空氣中冷卻至室溫。
[0014] 彈黃鋼的澤火硬度不小于54HRC，馬氏體組織百分比不小于85%，澤透厚度不小于 20mm 〇
[001引本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明所采用的水溶性澤火液的主要溶劑為甲氧基聚乙二醇，其具備極易溶于水的 特質(zhì)，所制備的澤火液能夠替代油基澤火液，冷卻速度適宜且澤厚度能夠滿足彈黃鋼的使 用需求。由于本澤火液為水溶性基質(zhì)，且無毒無污染，甲氧基聚乙二醇而且能夠作為優(yōu)良的 促溶劑將防誘劑等功能添加劑溶于澤火液中，并且其受熱分解產(chǎn)物均為揮發(fā)性物質(zhì)，不會 產(chǎn)生硬殼或粘泥狀的沉淀物。此外，本澤火液還具備良好的逆溶性，在彈黃鋼澤火過程中， 蒸汽膜階段和沸騰階段從澤火液中析出的功能性物質(zhì)，能夠迅速回溶到澤火液中，使得本 發(fā)明即便長期使用，其有效成分的變化量也較同類型產(chǎn)品要小得多。
[0016] 2、本發(fā)明專利可選用甲氧基聚乙二醇或聚乙二醇作為基礎(chǔ)溶劑，但實(shí)驗(yàn)表明，甲 氧基聚乙二醇較聚乙二醇在澤火液中具備更為優(yōu)良的抗氧化性能。為了進(jìn)一步防止甲氧基 聚乙二醇在高溫時發(fā)生裂解，在本澤火液中還針對性的添加了適量的抗氧化劑。吩嚷嗦基 本適用于常規(guī)條件下的澤火液，而當(dāng)澤火對象要求更高的澤火品質(zhì)時，可根據(jù)澤火溫度進(jìn) 行甄別選擇。當(dāng)彈黃鋼在加熱到800°CW上進(jìn)行澤火時，抗氧化劑可選用N，N'-二仲下基對 苯二胺；當(dāng)彈黃鋼在加熱到800°CW下進(jìn)行澤火時，抗氧化劑選用特下基對苯二酪。由于本 配方具備靈活的適應(yīng)性，因此能夠更為方便的使用。
[0017] 3、各功能組分有機(jī)結(jié)合在一起，在協(xié)同作用下，令澤火液的澤火性能發(fā)揮到極致： 在滿足基礎(chǔ)溶劑優(yōu)良的促溶性和逆溶性同時，通過其他功能組分修補(bǔ)其不足。將本澤火液 替代快速油或柴油澤火，節(jié)約資源的同時，降低了生產(chǎn)成本，而且保護(hù)了生產(chǎn)環(huán)境和自然資 源。
[0018] 4使用本本澤火液進(jìn)行澤火后，澤火硬度不小于54皿C，馬氏體組織百分比不小于 85%，澤透厚度不小于15mm，產(chǎn)品經(jīng)過澤火后表面光亮，無需進(jìn)行進(jìn)一步的加工，且自帶一層 防誘保護(hù)薄膜，提升了產(chǎn)品品質(zhì)。
[0019] 5、本發(fā)明在操作實(shí)施時，生產(chǎn)安全，消除了火災(zāi)隱患，操作時無煙霧、無毒，無環(huán)境 污染，節(jié)能降耗。本發(fā)明經(jīng)過小試，中試、批量試制和生產(chǎn)，取得商業(yè)化成功，實(shí)施投產(chǎn)成本 低，實(shí)用性能良好，適宜在業(yè)界推廣普及。
【附圖說明】
[0020] 圖1 50化VA彈黃鋼(尺寸規(guī)格:500mm X 24mm X 90mm)馬氏體澤火組織照片（放 大倍數(shù):500倍）。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 按技術(shù)方案配制水溶性澤火介質(zhì)。選擇16~20mm厚度的50CrVA彈黃鋼材料。將彈 黃鋼加熱到750-950°C，澤火加熱保溫時間30-45分鐘，將彈黃鋼放入澤火溶液中，經(jīng)過蒸汽 膜階段、沸騰階段和對流階段后完成澤火;然后按照450±10°C保溫Ξ個小時，在空氣中冷 卻至室溫。使用皿-15A洛氏硬度計(jì)檢測試樣澤火硬度及回火硬度；用便攜式磁粉探傷設(shè)備 對試樣進(jìn)行逐片探傷；用NikonMAlOO型金相顯微鏡對試樣進(jìn)行金相組織觀察;試樣經(jīng)過表 面處理后，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)(PSJ200機(jī)械疲勞試驗(yàn)機(jī)，最大應(yīng)力1100 MPa,預(yù)加變形62 mm，振 幅 ±26mm)。
[0022] 實(shí)施例一 1) 材料:50CrVA彈黃鋼，化學(xué)成份(Wt%)見表1，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。材料規(guī)格500mm X 24mm X90mm，500mmX 25mmX 90mm。單片黃重20~25Kg，