[发明专利]一种环保型水基淬火液组合物及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种环保型水基淬火液组合物及其制备和使用方法，其组成原料为水溶性低分子聚醚组合物、防锈剂、杀菌剂、pH稳定剂、络合剂、消泡剂、水。本发明的环保型水基淬火液组合物以两种水溶性低分子量的聚醚组合物为主，不含硼、仲胺、重金属、无机盐、二乙醇胺、三乙醇胺等对人体和环境等有害成分，安全环保。通过控制使用浓度，使其具有正确的冷却参数和淬火速率，满足钢球的淬火工艺要求；且具有优异的多金属(钢、铜、锌、铝)防锈能力、抗菌能力，保证淬火液的性能和使用寿命。该发明淬火液不影响钢球表面质量和精度(尤其＞G10级别)，便于清洗和水处理，节约成本，满足碳钢、不锈钢等钢铁基材质的钢球的热处理要求和防锈要求。

技术领域

本发明涉及一种水基淬火液组合物，特别是涉及一种环保型水基淬火液组合物及制备和使用方法。

背景技术

淬火处理工艺是提高钢球综合性能的最重要的工艺关键点。该工艺所使用的淬火介质须保证奥氏体能以超过临界冷却速度的速度冷却，须在550～650℃快速冷却，且须在300℃以下缓慢冷却，从而获得最佳的马氏体组织和减少内应力。所以淬火介质的冷却参数对钢球的微观组织和宏观性能尤为重要，同时也要兼顾稳定性、经济性和环保性。通常，淬火介质的选用以淬火油为主，淬火油主要由高闪点的矿物油组成，在低温段的冷却速度远比水低，有效避免淬裂危险，但淬火油在高温段冷却速度低，对马氏体组织转变控制以及淬火硬度和深度影响大。目前，以“水代油”的淬火液主要是水和高分子化合物的组合物，利用高分子化合物对水的逆溶性、对金属基体的成膜性等解决水冷却速度快和易淬裂问题，应用价值和社会意义重大。

中国专利CN105274293A公开了一种淬火液组合物及其用途，含重量份的45～70％聚烷撑乙二醇、2～30％聚乙烯吡咯烷酮、0.5～8％防锈剂、0.1～5％三乙醇胺、0.005～0.2％消泡剂，用于高淬透性材料或中小型低碳钢的淬火。专利CN106435100A公开了一种球磨铸铁等温淬火液制备方法及应用，含质量百分比10～13％SiO₂、2～4％Al₂O₃、2～4％NaOH、1～3％CaO、3～6％NaCl。专利CN104388643A公开了一种淬火液的制备方法，含聚丙烯-甲基丙烯酸与聚丙烯酰胺混合物、环氧乙烷和环氧丙烷无规共聚物、聚酰胺聚乙二醇、消泡剂。专利CN105543456A公开了一种低耗环保型弹簧钢水溶性淬火液及淬火工艺，含抗氧剂、防锈剂、防腐剂、消泡剂、甲氧基聚乙二醇。专利CN107641686A公开了一种感应齿轮专用高频水基淬火液，含重量份25～30％高分子聚乙烯醇树脂粒子、1～2.5％高效光亮剂、2.5～3％防腐蚀抑制剂、1.5～2％表面活性剂。专利CN106916926A公开了一种高铬铸铁用水基聚合物淬火液，含质量百分数3～10％聚氧乙烯-丙烯聚醚、4～8％聚乙烯醇树脂、0.4～1.2％二丙二醇、0.8～1.1％氯化锌、0.3～0.6％硝酸镁、4～5％聚氧烯胺。专利CN107058695A公开了一种高效水溶性淬冷剂，含质量比5～9％聚乙烯醇、1～3％辛酸、1～3％癸二酸、2～6％偏磷酸钾、2～4％焦磷酸钾、0～1％抗氧剂。专利CN106755815A公开了一种水溶性淬火液，含质量比5～8％聚乙烯醇、1～3％辛酸、1～3％癸二酸、2～6％亚磷酸钠、2～4％钼酸钾、0～1％抗氧剂。专利CN106435113A公开了一种合成型淬火液及其使用方法，含重量百分比83～88％复合PAG、10～15％催冷剂、1.5～2％抗氧剂和0.5～1％消泡剂。专利CN107190125A公开了一种环保淬火液及其制备方法，含重量份100异构醇、50～150环氧乙烷、50～150环氧丙烷。专利CN106367569A公开了一种新型淬火液及其在高铬耐磨铸铁淬火冷却中的应用，含质量比15％聚醚多元醇、15％聚丙烯酰胺、5％聚丙烯酸钠、5％羟甲基纤维素、5％海藻酸钠、2％硅酸锂镁、2％三乙醇胺、1.5％异噻唑啉酮、0.5％聚氨基甲酸酯、0.2％硅溶胶、0.2％改性有机硅消泡剂。