一種鏈條鏈片專用淬火油及其淬火方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鏈條鏈片專用淬火油及其淬火方法，屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域。該淬火油的組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為：精制基礎(chǔ)油35～40份，催冷復(fù)劑7～10份，發(fā)黑復(fù)劑0.5～0.7份，光亮劑0.4～0.8份，表面活性劑0.5～0.8份，抗氧化劑0.02～0.04份，本發(fā)明的淬火油對鏈片的最大冷卻速度在93～102℃/s左右，使用溫度在70～80℃時效果最好，既能獲得理想的淬火硬度及變形率小，又能夠?qū)崿F(xiàn)表面自動發(fā)黑的效果，而且表面形成的保護(hù)膜結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，起到美化外觀和短期防銹的效果，減少熱處理后表面再次涂覆防銹處理，節(jié)約資源，減少工序，提高效率。
【專利說明】
一種鏈條鏈片專用淬火油及其淬火方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鏈條鏈片專用淬火油及其淬火方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈條一般為金屬的鏈環(huán)或環(huán)形物，多用作機(jī)械傳動、牽引。從鏈條的結(jié)構(gòu)來看，大部分鏈條都是由鏈片、鏈銷、軸套等部件組成。其它類型的鏈條只是將鏈片根據(jù)不同的需求做了不同的改動。鏈條主要是做機(jī)械傳動的，因此，要承受巨大的摩擦力，為此，需要通過熱處理來提高自身的硬度、耐磨性和使用壽命。淬火是一種常用的熱處理工藝，是指將工件加熱到一定溫度進(jìn)行保溫一段時間，然后用淬火油對工件進(jìn)行冷卻完成馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變的過程。然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。從理論上分析，加熱工件在淬火介質(zhì)冷卻分為三個階段:1、蒸汽膜冷卻階段;2、沸騰冷卻階段;3、對流冷卻階段。理想的淬火介質(zhì)希望在蒸汽膜冷卻階段冷卻速度慢一些，避免處于奧氏體和過冷奧氏體狀態(tài)的工件因冷卻速度快，收縮急劇變形過大;在沸騰冷卻階段即過冷奧氏體最不穩(wěn)定區(qū)間(大約600-400°C)希望冷卻快，避免發(fā)生珠光體類轉(zhuǎn)變;在對流冷卻階段即希望進(jìn)入馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，冷卻速度越慢越好，減少馬氏體轉(zhuǎn)變體積脹大產(chǎn)生的應(yīng)力，減少變形和防止開裂。關(guān)于鏈條淬火的研究報道很多，但是同一種淬火油能同時滿足淬火過程中的三階段冷卻速度要求的基本沒有。
[0003]例如，中國專利申請?zhí)枮?8104188.2，【公開日】為1990年I月31日的專利申請文件公開了一種用低碳低合金鋼生產(chǎn)滾子鏈片的新方法，將低碳低合金鋼先冷乳成0.85-1.0mm的鋼帶，然后用專用帶鋼連續(xù)熱處理爐淬火、回火。工藝規(guī)程為淬火溫度為870-890 °C，加熱時間為2-3分鐘，壓床噴油淬火，然后回火，回火溫度為200-350°C。鋼帶抗拉強(qiáng)度高達(dá)150-160kg/mm2。該專利中為了得到高強(qiáng)度的鏈條，改進(jìn)了熱處理工藝，但是淬火時應(yīng)用的是簡單的壓床噴油淬火，這種傳統(tǒng)方法得到的鏈條性能已無法滿足現(xiàn)在使用需求。淬火介質(zhì)對工件性能的影響非常大。中國專利申請?zhí)枮?01010580185.X，申請公布日為2011年3月30日的專利申請文件公開了一種用氯化鈣水溶液做鏈條零件淬火介質(zhì)的淬火方法，具體為用飽和氯化鈣水溶液作為鏈條零件的淬火介質(zhì)，不僅淬透能力強(qiáng)，鏈條零件淬火后硬度高、變形小，并且氯化鈣水溶液價格便宜，不易老化，淬火后零件又容易清洗。雖然如申請文件中所寫的這樣，這種飽和氯化鈣水溶液作為淬火介質(zhì)有一些優(yōu)勢，但是水型淬火介質(zhì)的淬火應(yīng)力終究是比油型淬火介質(zhì)的大，工件容易變形開裂，而且使用上述專利的淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火后，如果不對工件進(jìn)行充分的清洗和后續(xù)的表面處理，非常容易生銹腐蝕，影響工件的品質(zhì)。普通的油型淬火劑能有效防止脆裂，但是容易出現(xiàn)軟點，一般油型淬火劑的淬透直徑小，容易出現(xiàn)工件心部硬度達(dá)不到要求的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的問題
[0005]針對現(xiàn)有的鏈條鏈片淬火存在容易變形、脆裂、需要后處理等問題，本發(fā)明提供一種鏈條鏈片專用淬火油及其淬火方法。本發(fā)明的淬火油是專門針對鏈條鏈片研發(fā)的，將熱處理和表面處理兩道工序完美的結(jié)合在一起，既能保證鏈片的表面硬度和變形率小，又能在鏈片表面形成一層致密的保護(hù)膜，起到美化外觀和短期防銹的效果，節(jié)約資源，減少工序，提尚效率。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種鏈條鏈片專用淬火油，其組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為:精制基礎(chǔ)油35?40份，催冷復(fù)劑5-7份，發(fā)黑復(fù)劑0.4-0.7份，光亮劑0.3-0.4份，表面活性劑0.4-0.6份，抗氧化劑0.02-0.04份。
[0009]進(jìn)一步地，所述的精制基礎(chǔ)油37份，催冷復(fù)劑6份，發(fā)黑復(fù)劑0.4份，光亮劑0.4份，表面活性劑0.5份，抗氧化劑0.02份。
[0010]進(jìn)一步地，所述的精制基礎(chǔ)油的運動粘度20-35mm2/s，酸值彡0.02mgK0H/g。
[0011]進(jìn)一步地，所述的催冷復(fù)劑為聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的混合物;所述的發(fā)黑復(fù)劑為短油度醇酸樹脂、三元乙丙、染色劑和潤濕劑的混合物;所述的光亮劑為咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂的混合物;所述的潤濕劑為脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物;所述的表面活性劑為司盤-80和二丁酸二辛酯磺酸鈉的混合物。
[0012]進(jìn)一步地，所述的聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的質(zhì)量比為2:1:1;所述的短油度醇酸樹脂、三元乙丙、染色劑和潤濕劑的質(zhì)量比為5:0.5:1:1;所述的咪唑啉油酸鹽與甲基萜烯樹脂的質(zhì)量比為1:1。
[0013]進(jìn)一步地，所述的脂肪酸聚氧乙烯醚與甘油的質(zhì)量比為4:1;所述的司盤-80與二丁酸二辛酯磺酸鈉的質(zhì)量比為3:1。
[0014]進(jìn)一步地，所述的染色劑為分散黑9;所述的抗氧化劑為硫磷丁辛基鋅鹽。
[0015]上述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其步驟為:
[0016](I)將鏈條鏈片加熱至850°C以上，保溫；
[0017](2)將上述的淬火油加熱至70?80°C ；
[0018](3)將步驟(I)中保溫結(jié)束后的鏈條鏈片浸入步驟(2)中的淬火油中淬火；
[0019](4)當(dāng)步驟(3)中鏈條鏈片的溫度降至500?600°C時對淬火油進(jìn)行攪拌5?1min;
[0020](5)當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至80?90°C時將其從淬火油中取出，然后進(jìn)行空冷。
[0021 ] 進(jìn)一步地’步驟^丨中保溫時間七二作⑷^^^^^丨?其中，L為鏈條鏈片的長度，單位mm，T為保溫溫度，單位°C，H為鏈條鏈片的厚度，單位_。
[0022]進(jìn)一步地，步驟(4)中當(dāng)鏈條鏈片溫度降至550°C時，對淬火油進(jìn)行攪拌lOmin，攪拌速度180rpm。
[0023]3.有益效果
[0024]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0025](I)本發(fā)明提供一種鏈條鏈片專用淬火油，能在淬火后自發(fā)黑，對鏈條鏈片的最大冷速在93?102°C/s，使用溫度在70?80 °C時效果最好，既能獲得理想的淬火硬度及變形率小，又能夠?qū)崿F(xiàn)表面自動發(fā)黑的效果，而且表面形成的保護(hù)膜結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，起到美化外觀和短期防銹的效果，減少熱處理后表面再次涂覆防銹處理，節(jié)約資源，減少工序，提高效率；
[0026](2)本發(fā)明是在
【申請人】之前申請的專利“一種能使軸承鋼淬火后自發(fā)黑的淬火油”(專利申請?zhí)枮?01410783870.0)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，
【申請人】在使用公開專利中的淬火油對鏈條鏈片進(jìn)行淬火時存在淬火硬度不夠以及發(fā)黑膜的結(jié)合力差等系列問題，淬火后自發(fā)黑工藝是
【申請人】在金屬熱處理領(lǐng)域的一項重大創(chuàng)新，但在具體應(yīng)用時還是存在各種困難需要克服，針對鏈條鏈片淬火過程中出現(xiàn)的問題，
【申請人】進(jìn)行了大量的研究，最終確定了本發(fā)明的淬火油配方，提高了淬火硬度以及耐磨性，特別是提高了發(fā)黑膜與鏈條鏈片結(jié)合力，使其使用壽命大大提尚;
[0027](3)本發(fā)明淬火油中的脂肪醇聚氧乙烯醚(C原子數(shù)為16?18;聚合度η為10?30)對鏈條鏈片有很強(qiáng)的濕潤效果，特別是碳鋼材質(zhì)的鏈條鏈片，大大降低其表面的張力，再配合短油度醇酸樹脂和三元乙丙的延展成膜作用，能在鏈條鏈片的表面均勻成膜，在染色劑的作用下，對鏈條鏈片表面膜層進(jìn)行染色發(fā)黑，最終在鏈條鏈片表面形成一層均勻致密的發(fā)黑膜層，研究過程中發(fā)現(xiàn)，添加適量的三元乙丙能顯著提高發(fā)黑膜的結(jié)合力，至少提高了20%左右；
[0028](4)現(xiàn)有技術(shù)在發(fā)黑鍍膜過程中經(jīng)常出現(xiàn)膜層粘手、光澤度不一致以及膜層牢固性不強(qiáng)等問題，本發(fā)明的淬火油中，短油度醇酸樹脂與三元乙丙、咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂相互配合使用，具有自干性能良好，干燥速度快，具有良好的光澤性以及耐磨性等優(yōu)點，這一優(yōu)異性能也是發(fā)明人在實際生產(chǎn)和研發(fā)過程中的一個意外發(fā)現(xiàn)，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益；
[0029](5)在淬火過程中，當(dāng)鏈條鏈片剛浸入本發(fā)明的淬火油中時，淬火油對其冷卻速度為88?90°C/s，隨著鏈條鏈片的溫度逐步降低，淬火油的溫度逐步上升，淬火油的局部流動性增加，當(dāng)鏈條鏈片冷卻到500?600 °C后，對淬火油進(jìn)行適當(dāng)攪拌，淬火油對鏈條鏈片的冷卻速度得到一定的提高，最大冷卻速度能達(dá)到93?102°C/s;當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至220?250°C時，在表面活性劑以及潤濕劑的作用下，干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙會逐漸吸附在零件表面，潤濕劑分子量大，能大大降低金屬表面張力，促進(jìn)干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙在鏈條鏈片表面成膜。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0031]實施例1
[0032]—種鏈條鏈片專用淬火油，其組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為:精制基礎(chǔ)油37份，催冷復(fù)劑6份，發(fā)黑復(fù)劑0.4份，光亮劑0.4份，表面活性劑0.5份，抗氧化劑0.02份。其中，精制基礎(chǔ)油的運動粘度20-35mm2/s，酸值彡0.02mgK0H/g。催冷復(fù)劑為聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的混合物(質(zhì)量比為2:1:1);發(fā)黑復(fù)劑為短油度醇酸樹脂、三元乙丙(X-4010M，由東莞市樟木頭億祿發(fā)塑膠原料經(jīng)營部代購自日本三井化學(xué))、染色劑和潤濕劑的混合物(質(zhì)量比為5:0.5:1:1);光亮劑為咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂的混合物(質(zhì)量比為1:1)；潤濕劑為脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子數(shù)為16?18;聚合度η為15?20)和甘油的混合物(質(zhì)量比為4:1);表面活性劑為司盤-80和二丁酸二辛酯磺酸鈉(CAS N0.577-11-7)的混合物(質(zhì)量比為3:1)。染色劑為分散黑9(043 N0.12222-69-4);抗氧化劑為硫磷丁辛基鋅鹽。
[0033]本實施例中的淬火油能使鏈條鏈片淬火后在其表面自發(fā)黑形成一層致密的保護(hù)膜，而且使淬火后的鏈條鏈片具有理想的淬硬層深度、心部硬度及金相組織，通過控制冷卻速度，使得在淬火過程中鏈條鏈片的變形率極低，比水劑淬火介質(zhì)和普通油性淬火介質(zhì)的變形率低25%以上。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的淬火油，能在鏈條鏈片的表面形成均勻的膜層，膜層過厚或破膜的概率極低，而且形成的發(fā)黑膜結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，耐磨性好，光澤度一致，沒有粘手的情況，能滿足防水、防銹等功能需求，濕潤劑中的甘油能有效防止發(fā)黑膜出現(xiàn)“起皮”的現(xiàn)象。
[0034]特別地，將短油度醇酸樹脂應(yīng)用于淬火油領(lǐng)域是發(fā)明人的一種大膽嘗試，本發(fā)明中使用的短油度醇酸樹脂為干性短油度醇酸樹脂，其中的脂肪酸含量為30%左右，主要是由亞麻油和脂肪酸為原料制成的。在研究過程中發(fā)現(xiàn)干性短油度醇酸樹脂配合三元乙丙使用，能提高發(fā)黑膜的結(jié)合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盤-80的輔助下，能使本發(fā)明的淬火油性能發(fā)揮優(yōu)異，在實驗過程中發(fā)明人嘗試用其他種類的濕潤劑代替本發(fā)明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但發(fā)現(xiàn)效果均不理想。
[0035]上述淬火油的制備方法為:
[0036](I)按比例稱取20份精制基礎(chǔ)油，在25°C條件下，分別將6份催冷復(fù)劑、0.3份表面活性劑和0.01份抗氧化劑加入其中攪拌均勻(攪拌速度為200rpm)，得到淬火油A液；
[0037](2)按比例稱取余下份數(shù)的精制基礎(chǔ)油，加熱至40 °C，分別加入0.4份發(fā)黑復(fù)劑和0.4份光亮劑攪拌均勻(攪拌速度為250rpm)，得到淬火油B液；
[0038](3)將淬火油A液加熱至35°C，邊攪拌(攪拌速度為400rpm)邊將淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度為0.01份/min)，同時加入余下的表面活性劑和抗氧化劑；
[0039](4)攪拌Ih后冷卻至室溫靜置2h，得到能使鏈條鏈片淬火后自發(fā)黑的專用淬火油。
[0040]本實施例制備的淬火油具有分散性好、熱傳遞性能好、性能穩(wěn)定、耐儲存的優(yōu)點；避光條件下保存3年以上都不會出現(xiàn)渾濁、團(tuán)聚等變質(zhì)現(xiàn)象。在制備過程中，各個組分的混合順序?qū)Υ慊鹩偷男阅苡幸欢ǖ挠绊?，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果簡單的將各組分依次加入到精制基礎(chǔ)油中攪拌混合得到的淬火油在使用時容易出現(xiàn)成膜不均勻的情況，該淬火油在存儲時也容易出現(xiàn)渾濁。而且淬火油A液與淬火油B液的混合溫度對最后的淬火油的性能影響很大，30 °C是最佳的混合溫度。
[0041]上述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其步驟為:
[0042](I)將鏈條鏈片加熱至850°C，保溫；
[0043](2)將上述的淬火油加熱至70°C;
[0044](3)將步驟(I)中保溫結(jié)束后的鏈條鏈片浸入步驟(2)中的淬火油中淬火；
[0045 ] (4)當(dāng)步驟(3)中鏈條鏈片的溫度降至500 °C時對淬火油進(jìn)行攪拌I Omi η，攪拌速度180rpm；
[0046](5)當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至80°C時將其從淬火油中取出，然后進(jìn)行空冷。
[0047]本實施例中的淬火油針對不同尺寸的鏈條鏈片的使用方法有所不同，步驟(I)中保溫時間t = T*(6H/L)min，其中，L為鏈條鏈片的長度，單位_，T為保溫溫度，單位V，H為鏈條鏈片的厚度，單位mm。本實施例中具體淬火的鏈條鏈片的長度為30mm，鏈條鏈片的厚度為
2.2mm，針對這個規(guī)格的鏈條鏈片進(jìn)行熱處理時，保溫時間t = 850* (6*2.2/30 )min =374min，按照此條件熱處理后，再配合使用本發(fā)明的淬火油進(jìn)行淬火，效果更好。
[0048]在淬火過程中，當(dāng)鏈條鏈片剛浸入本實施例的淬火油中時，淬火油對其冷卻速度為88°C/s左右，能有效避免收縮急劇變形過大、產(chǎn)生裂紋的情況;隨著鏈條鏈片的溫度逐步降低，淬火油的溫度逐步上升，淬火油的局部流動性增加，三元乙丙的性能慢慢發(fā)揮出來，當(dāng)鏈條鏈片冷卻到500 °C后，對淬火油進(jìn)行適當(dāng)攪拌，淬火油對鏈條鏈片的冷卻速度得到一定的提高，最大冷卻速度能達(dá)到102°C/s;當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至220°C時，在表面活性劑以及潤濕劑的作用下，干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙會逐漸吸附在零件表面，潤濕劑分子量大，能大大降低金屬表面張力，促進(jìn)干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙在鏈條鏈片的表面和連接孔處均勻成膜。
[0049]經(jīng)本實施例的淬火油淬火自發(fā)黑后的鏈條鏈片硬度可達(dá)65HRC，且鏈片兩面的硬度值基本一致，耐磨性能比普通淬火油淬火后的鏈條鏈片高15%左右。
[0050]實施例2
[0051]—種鏈條鏈片專用淬火油，其組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為:精制基礎(chǔ)油35份，催冷復(fù)劑5份，發(fā)黑復(fù)劑0.5份，光亮劑0.3份，表面活性劑0.4份，抗氧化劑0.03份。其中，精制基礎(chǔ)油的運動粘度20-35mm2/s，酸值彡0.02mgK0H/g。催冷復(fù)劑為聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的混合物(質(zhì)量比為2:1:1);發(fā)黑復(fù)劑為短油度醇酸樹脂、三元乙丙(X-4010M，由東莞市樟木頭億祿發(fā)塑膠原料經(jīng)營部代購自日本三井化學(xué))、染色劑和潤濕劑的混合物(質(zhì)量比為5:0.5:1:1);光亮劑為咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂的混合物(質(zhì)量比為1:1)；潤濕劑為脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子數(shù)為16?18;聚合度η為15?20)和甘油的混合物(質(zhì)量比為4:1);表面活性劑為司盤-80和二丁酸二辛酯磺酸鈉(CAS N0.577-11-7)的混合物(質(zhì)量比為3:1)。染色劑為分散黑9(043 N0.12222-69-4);抗氧化劑為硫磷丁辛基鋅鹽。
[0052]本實施例中的淬火油能使鏈條鏈片淬火后在其表面自發(fā)黑形成一層致密的保護(hù)膜，而且使淬火后的鏈條鏈片具有理想的淬硬層深度、心部硬度及金相組織，通過控制冷卻速度，使得在淬火過程中鏈條鏈片的變形率極低，比水劑淬火介質(zhì)和普通油性淬火介質(zhì)的變形率低25%以上。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的淬火油，能在鏈條鏈片的表面形成均勻的膜層，膜層過厚或破膜的概率極低，而且形成的發(fā)黑膜結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，耐磨性好，光澤度一致，沒有粘手的情況，能滿足防水、防銹等功能需求。
[0053]特別地，將短油度醇酸樹脂應(yīng)用于淬火油領(lǐng)域是發(fā)明人的一種大膽嘗試，本發(fā)明中使用的短油度醇酸樹脂為干性短油度醇酸樹脂，其中的脂肪酸含量為30%左右，主要是由亞麻油和脂肪酸為原料制成的。在研究過程中發(fā)現(xiàn)干性短油度醇酸樹脂配合三元乙丙使用，能提高發(fā)黑膜的結(jié)合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盤-80的輔助下，能使本發(fā)明的淬火油性能發(fā)揮優(yōu)異，在實驗過程中發(fā)明人嘗試用其他種類的濕潤劑代替本發(fā)明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但發(fā)現(xiàn)效果均不理想。
[0054]上述淬火油的制備方法為:
[0055](I)按比例稱取15份精制基礎(chǔ)油，在200C條件下，分別將5份催冷復(fù)劑、0.2份表面活性劑和0.02份抗氧化劑加入其中攪拌均勻(攪拌速度為250rpm)，得到淬火油A液；
[0056](2)按比例稱取余下份數(shù)的精制基礎(chǔ)油，加熱至40°C，分別加入0.5份發(fā)黑復(fù)劑和0.3份光亮劑攪拌均勻(攪拌速度為280rpm)，得到淬火油B液；
[0057](3)將淬火油A液加熱至30°C，邊攪拌(攪拌速度為300rpm)邊將淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度為0.02份/min)，同時加入余下的表面活性劑和抗氧化劑；
[0058](4)攪拌Ih后冷卻至室溫靜置2h，得到能使鏈條鏈片淬火后自發(fā)黑的專用淬火油。
[0059]本實施例制備的淬火油具有分散性好、熱傳遞性能好、性能穩(wěn)定、耐儲存的優(yōu)點；避光條件下保存3年以上都不會出現(xiàn)渾濁、團(tuán)聚等變質(zhì)現(xiàn)象。在制備過程中，各個組分的混合順序?qū)Υ慊鹩偷男阅苡幸欢ǖ挠绊?，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果簡單的將各組分依次加入到精制基礎(chǔ)油中攪拌混合得到的淬火油在使用時容易出現(xiàn)成膜不均勻的情況，該淬火油在存儲時也容易出現(xiàn)渾濁。而且淬火油A液與淬火油B液的混合溫度對最后的淬火油的性能影響很大，30 °C是最佳的混合溫度。
[0060]上述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其步驟為:
[0061](I)將鏈條鏈片加熱至900°C，保溫；
[0062](2)將上述的淬火油加熱至80°C;
[0063](3)將步驟(I)中保溫結(jié)束后的鏈條鏈片浸入步驟(2)中的淬火油中淬火；
[0064](4)當(dāng)步驟(3)中鏈條鏈片的溫度降至550 V時對淬火油進(jìn)行攪拌1min，攪拌速度180rpm；
[0065](5)當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至90°C時將其從淬火油中取出，然后進(jìn)行空冷。
[0066]本實施例中的淬火油針對不同尺寸的鏈條鏈片的使用方法有所不同，步驟(I)中保溫時間t = T*(6H/L)min，其中，L為鏈條鏈片的長度，單位_，T為保溫溫度，單位V，H為鏈條鏈片的厚度，單位mm。本實施例中具體淬火的鏈條鏈片的長度為40mm，鏈條鏈片的厚度為2.0mm，針對這個規(guī)格的鏈條鏈片進(jìn)行熱處理時，保溫時間t = 900*(6*2.0/40)min =270min，按照此條件熱處理后，再配合使用本發(fā)明的淬火油進(jìn)行淬火，效果更好。
[0067]在淬火過程中，當(dāng)鏈條鏈片剛浸入本實施例的淬火油中時，淬火油對其冷卻速度為88°C/s左右，能有效避免收縮急劇變形過大、產(chǎn)生裂紋的情況;隨著鏈條鏈片的溫度逐步降低，淬火油的溫度逐步上升，淬火油的局部流動性增加，三元乙丙的性能慢慢發(fā)揮出來，當(dāng)鏈條鏈片冷卻到500 °C后，對淬火油進(jìn)行適當(dāng)攪拌，淬火油對鏈條鏈片的冷卻速度得到一定的提高，最大冷卻速度能達(dá)到102°C/s;當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至220°C時，在表面活性劑以及潤濕劑的作用下，干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙會逐漸吸附在零件表面，潤濕劑分子量大，能大大降低金屬表面張力，促進(jìn)干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙在鏈條鏈片的表面和連接孔處均勻成膜。
[0068]實施例3
[0069]一種鏈條鏈片專用淬火油，其組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為:精制基礎(chǔ)油40份，催冷復(fù)劑7份，發(fā)黑復(fù)劑0.7份，光亮劑0.4份，表面活性劑0.6份，抗氧化劑0.04份。其中，精制基礎(chǔ)油的運動粘度20-35mm2/s，酸值彡0.02mgK0H/g。催冷復(fù)劑為聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的混合物(質(zhì)量比為2:1:1);發(fā)黑復(fù)劑為短油度醇酸樹脂、三元乙丙(X-4010M，由東莞市樟木頭億祿發(fā)塑膠原料經(jīng)營部代購自日本三井化學(xué))、染色劑和潤濕劑的混合物(質(zhì)量比為5:0.5:1:1);光亮劑為咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂的混合物(質(zhì)量比為1:1)；潤濕劑為脂肪酸聚氧乙烯醚(C原子數(shù)為16?18;聚合度η為15?20)和甘油的混合物(質(zhì)量比為4:1);表面活性劑為司盤-80和二丁酸二辛酯磺酸鈉(CAS N0.577-11-7)的混合物(質(zhì)量比為3:1)。染色劑為分散黑9(043 N0.12222-69-4);抗氧化劑為硫磷丁辛基鋅鹽。
[0070]本實施例中的淬火油能使鏈條鏈片淬火后在其表面自發(fā)黑形成一層致密的保護(hù)膜，而且使淬火后的鏈條鏈片具有理想的淬硬層深度、心部硬度及金相組織，通過控制冷卻速度，使得在淬火過程中鏈條鏈片的變形率極低，比水劑淬火介質(zhì)和普通油性淬火介質(zhì)的變形率低25%以上。經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明的淬火油，能在鏈條鏈片的表面形成均勻的膜層，膜層過厚或破膜的概率極低，而且形成的發(fā)黑膜結(jié)合力強(qiáng)，不易脫落，耐磨性好，光澤度一致，沒有粘手的情況，能滿足防水、防銹等功能需求。
[0071]特別地，將短油度醇酸樹脂應(yīng)用于淬火油領(lǐng)域是發(fā)明人的一種大膽嘗試，本發(fā)明中使用的短油度醇酸樹脂為干性短油度醇酸樹脂，其中的脂肪酸含量為30%左右，主要是由亞麻油和脂肪酸為原料制成的。在研究過程中發(fā)現(xiàn)干性短油度醇酸樹脂配合三元乙丙使用，能提高發(fā)黑膜的結(jié)合力和耐磨性，在一定比例的脂肪醇聚氧乙烯醚和司盤-80的輔助下，能使本發(fā)明的淬火油性能發(fā)揮優(yōu)異，在實驗過程中發(fā)明人嘗試用其他種類的濕潤劑代替本發(fā)明中的脂肪醇聚氧乙烯醚，但發(fā)現(xiàn)效果均不理想。
[0072]上述淬火油的制備方法為:
[0073](I)按比例稱取20份精制基礎(chǔ)油，在25°C條件下，分別將7份催冷復(fù)劑、0.4份表面活性劑和0.03份抗氧化劑加入其中攪拌均勾(攪拌速度為200rpm)，得到淬火油A液；
[0074](2)按比例稱取余下份數(shù)的精制基礎(chǔ)油，加熱至40 °C，分別加入0.7份發(fā)黑復(fù)劑和0.4份光亮劑攪拌均勻(攪拌速度為250rpm)，得到淬火油B液；
[0075](3)將淬火油A液加熱至35°C，邊攪拌(攪拌速度為400rpm)邊將淬火油B液滴加入淬火油A液中(滴加速度為0.01份/min)，同時加入余下的表面活性劑和抗氧化劑；
[0076](4)攪拌0.5h后冷卻至室溫靜置lh，得到能使鏈條鏈片淬火后自發(fā)黑的專用淬火油。
[0077]本實施例制備的淬火油具有分散性好、熱傳遞性能好、性能穩(wěn)定、耐儲存的優(yōu)點；避光條件下保存3年以上都不會出現(xiàn)渾濁、團(tuán)聚等變質(zhì)現(xiàn)象。在制備過程中，各個組分的混合順序?qū)Υ慊鹩偷男阅苡幸欢ǖ挠绊?，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果簡單的將各組分依次加入到精制基礎(chǔ)油中攪拌混合得到的淬火油在使用時容易出現(xiàn)成膜不均勻的情況，該淬火油在存儲時也容易出現(xiàn)渾濁。而且淬火油A液與淬火油B液的混合溫度對最后的淬火油的性能影響很大，30 °C是最佳的混合溫度。
[0078]上述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其步驟為:
[0079](I)將鏈條鏈片加熱至880°C，保溫；
[0080](2)將上述的淬火油加熱至75°C;
[0081](3)將步驟(I)中保溫結(jié)束后的鏈條鏈片浸入步驟(2)中的淬火油中淬火；
[0082](4)當(dāng)步驟(3)中鏈條鏈片的溫度降至600 V時對淬火油進(jìn)行攪拌1min，攪拌速度180rpm；
[0083](5)當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至80°C時將其從淬火油中取出，然后進(jìn)行空冷。
[0084]本實施例中的淬火油針對不同尺寸的鏈條鏈片的使用方法有所不同，步驟(I)中保溫時間t = T*(8H/L)min，其中，L為鏈條鏈片的長度，單位_，T為保溫溫度，單位V，H為鏈條鏈片的厚度，單位mm。本實施例中具體淬火的鏈條鏈片的長度為25mm，鏈條鏈片的厚度為
1.9mm，針對這個規(guī)格的鏈條鏈片進(jìn)行熱處理時，保溫時間t = 880*(6*1.9/25)min =401min，按照此條件熱處理后，再配合使用本發(fā)明的淬火油進(jìn)行淬火，效果更好。
[0085]在淬火過程中，當(dāng)鏈條鏈片剛浸入本實施例的淬火油中時，淬火油對其冷卻速度為88°C/s左右，能有效避免收縮急劇變形過大、產(chǎn)生裂紋的情況;隨著鏈條鏈片的溫度逐步降低，淬火油的溫度逐步上升，淬火油的局部流動性增加，三元乙丙的性能慢慢發(fā)揮出來，當(dāng)鏈條鏈片冷卻到500 °C后，對淬火油進(jìn)行適當(dāng)攪拌，淬火油對鏈條鏈片的冷卻速度得到一定的提高，最大冷卻速度能達(dá)到102°C/s;當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至220°C時，在表面活性劑以及潤濕劑的作用下，干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙會逐漸吸附在零件表面，潤濕劑分子量大，能大大降低金屬表面張力，促進(jìn)干性短油度醇酸樹脂和三元乙丙在鏈條鏈片的表面和連接孔處均勻成膜。
【主權(quán)項】
1.一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:其組成成分及各組分質(zhì)量份數(shù)為:精制基礎(chǔ)油35?40份，催冷復(fù)劑5?7份，發(fā)黑復(fù)劑0.4?0.7份，光亮劑0.3?0.4份，表面活性劑0.4?0.6份，抗氧化劑0.02?0.04份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的精制基礎(chǔ)油37份，催冷復(fù)劑6份，發(fā)黑復(fù)劑0.4份，光亮劑0.4份，表面活性劑0.5份，抗氧化劑0.02份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的精制基礎(chǔ)油的運動粘度20-35mm2/s，酸值<0.02mgK0H/g。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的催冷復(fù)劑為聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的混合物;所述的發(fā)黑復(fù)劑為短油度醇酸樹脂、三元乙丙、染色劑和潤濕劑的混合物;所述的光亮劑為咪唑啉油酸鹽和甲基萜烯樹脂的混合物;所述的潤濕劑為脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物;所述的表面活性劑為司盤-80和二丁酸二辛酯磺酸鈉的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的聚異丁烯、二烷基萘和石油磺酸鹽的質(zhì)量比為2:1:1;所述的短油度醇酸樹脂、三元乙丙、染色劑和潤濕劑的質(zhì)量比為5:0.5:1:1;所述的咪卩坐啉油酸鹽與甲基蔽稀樹脂的質(zhì)量比為1:1。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的脂肪酸聚氧乙烯醚與甘油的質(zhì)量比為4:1;所述的司盤-80與二丁酸二辛酯磺酸鈉的質(zhì)量比為3:1。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種鏈條鏈片專用淬火油，其特征在于:所述的染色劑為分散黑9;所述的抗氧化劑為硫磷丁辛基鋅鹽。8.權(quán)利要求1或2中所述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其步驟為: (1)將鏈條鏈片加熱至850°C以上，保溫； (2)將權(quán)利要求1或2中所述的淬火油加熱至70?80°C; (3)將步驟(I)中保溫結(jié)束后的鏈條鏈片浸入步驟(2)中的淬火油中淬火； (4)當(dāng)步驟(3)中鏈條鏈片的溫度降至500?600°C時對淬火油進(jìn)行攪拌5?1min; (5)當(dāng)鏈條鏈片的溫度降至80?90°C時將其從淬火油中取出，然后進(jìn)行空冷。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其特征在于:步驟(I)中保溫時間t = T* (6H/L)min，其中，L為鏈條鏈片的長度，單位mm，T為保溫溫度，單位V，H為鏈條鏈片的厚度，單位mm。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的鏈條鏈片專用淬火油的使用方法，其特征在于:步驟(4)中當(dāng)鏈條鏈片溫度降至550°C時，對淬火油進(jìn)行攪拌lOmin，攪拌速度180rpm。
【文檔編號】C21D9/00GK105925769SQ201610544002
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月11日
【發(fā)明人】崔平, 史傳喜, 鄭益, 劉凌, 鄭景亮, 李海巖
【申請人】馬鞍山金泉工業(yè)介質(zhì)科技有限公司