[发明专利]一种中碳合金钢耐磨材料淬火剂

说明书

技术领域

本发明涉及热处理淬火技术领域，尤其涉及到一种中碳合金钢耐磨材料淬火剂。 

背景技术

人类文明和金属材料的使用是密不可分的。根据统计，目前各种机器设备中所用的材料中，金属材料仍占90&以上。淬火是使金属材料获得所属性能的一个重要手段，而淬火介质则是获得高的淬火质量的关键因素之一。在20世纪以前，基本上是采用动植物油脂进行淬火的。动植物油含有较多的不饱和脂肪酸，因水解、氧化等会产生羧酸、醛、酮等带刺激性气味的物质，很容易酸败变质，对环境产生恶劣的影响。同时，由于组分的不稳定，淬火质量不高，这样人们不得不另寻找新的淬火介质。 

随着石油工业的蓬勃发展。在20世纪初，矿物油开始被用于淬火冷却。矿物油的主要成分是饱和烃，性能相对稳定，所以得到了广泛的应用。为改善矿物油的冷却性能，人们又研制和向矿物油为基的含有各种添加剂的淬火油，仍然是主要使用的淬火介质。然而，矿物油淬火剂对环境造成严重污染，矿物油的闪点较低，在淬火过程中，形成浓烟并有火灾危险，在油中含有水时这种危险性更是大大加剧。矿物油的降解性很差，所以废弃的矿物油对环境的污染的潜在威胁就很大。调查发现，废弃排放的矿物油是地下水的主要污染源。为改善淬火油性能，加入了许多表面活性剂类的添加剂。大多数添加剂都加大了废液处理的难度，如含钡的化合物等添加剂，还是潜在的致癌物质，进一步加大了矿物油淬火剂的环境危害。近年来已有越来越多的企业在热处理时放弃使用油淬火，而采用各种水溶性高分子有机物水溶液为合金钢淬火的冷却介质。然而，这类水溶性有机冷却介质用来淬火时虽然不产生严重污染和不存在火灾隐患，可是市场售价却仍然很高，而且，原介质存放期有限，用户购进后还另需自行按一定比例配制成水溶液才能使用，在使用中，有机物溶液遇热后会加速老化，使其冷却特性发生改变，如不及时更换，将使热处理产品质量下降，甚至不合格。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环保无污染，淬火效果好，成本低的中碳合金钢耐磨材料淬火剂。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 

一种中碳合金钢耐磨材料淬火剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：氢氧化钠6—12％，氯化锌6—8％，氯化钠1—5％，磺化蓖麻油0.01—0.03％，消泡剂0.01—0.05％，肥皂0.1—0.5％，防腐剂0.1—0.4％，防锈剂0.1—0.5％，润滑剂0.1—0.5％，杀菌剂0.1—0.5％，余量为水。 

优选的，所述中碳合金钢耐磨材料淬火剂包括以下重量百分比的原料：氢氧化钠6—8％，氯化锌8—12％，氯化钠1—5％，磺化蓖麻油0.01—0.03％，消泡剂0.01—0.05％，肥皂0.1—0.5％，防腐剂0.1—0.4％，防锈剂0.1—0.5％，润滑剂0.1—0.5％，杀菌剂0.1—0.5％，余量为水。 

优选的，所述消泡剂为三乙醇胺。 

优选的，所述防腐剂为苯甲酸钠。 

本发明的制备方法：先将氢氧化钠配置成水溶液，在不断搅拌下加入氯化锌，控制液体温度不超过35℃，然后加入氯化钠，水浴加热至40—45℃，反应1.5—2小时，依次加入磺化蓖麻油、消泡剂、肥皂、防腐剂、防锈剂、润滑剂和杀菌剂，并不断搅拌，搅拌均匀即可。 

本发明配方合理，淬火件可达到较高硬度，而且硬度均匀，氢氧化钠可以淬火件表面的氧化皮相互作用，产生氢气，使氧化皮迅速剥落，使淬火件表面呈现光亮的银白色；氯化锌与氢氧化钠反应生成强氧化锌，高温区楞伽速度比水快，低温区冷却速度比水慢，淬火件变形小，不易开裂，表面光亮。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。 

实施例一： 

一种中碳合金钢耐磨材料淬火剂，包括以下重量百分比的原料：氢氧化钠12％，氯化锌8％，氯化钠5％，磺化蓖麻油0.03％，三乙醇胺0.05％，肥皂0.5％，苯甲酸钠0.4％，防锈剂0.5％，润滑剂0.5％，杀菌剂0.5％，余量为水。本发明的制备方法：先将氢氧化钠配置成水溶液，在不断搅拌下加入氯化锌，控制液体温度不超过35℃，然后加入氯化钠，水浴加热至45℃，反应2小时，依次加入磺化蓖麻油、消泡剂、肥皂、防腐剂、防锈剂、润滑剂和杀菌剂，并不断搅拌，搅拌均匀即可。本发明中碳合金钢的组织获得平均粒径为1.7μm的超细马氏体，提高了超高碳钢的耐磨性和抗疲劳性 能；淬火后无裂纹产生，表面淬火硬度为HRC62，200℃回火处理后表面淬火硬度为HRC60，完全合格。