铁基耐磨材料工件淬火剂制造技术

本发明专利技术属于金属热处理淬火冷却技术领域，所提出的铁基耐磨材料工件淬火剂原料组分包括：丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠和水，各组分按一定顺序经加热聚合、冷凝、混合搅拌均匀后得到淬火剂原液。淬火剂使用时，根据耐磨材料工件的成分、大小以及材料淬透性，将淬火剂原液用水稀释成一定百分比浓度的溶液，可用于铁基耐磨材料工件的单相淬火、分级淬火或双液淬火，解决了铁基耐磨材料工件长期以来采用传统淬火介质冷速过慢或过快、冷却不均匀和容易变形开裂等问题，淬火剂无毒、无污染、不着火，是一种理想的铁基耐磨材料工件淬火剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种铁基耐磨材料エ件淬火剂。
技术介绍
现代常用的铁基耐磨材料主要包括耐磨钢、普通白ロ铸铁、铬系白ロ铸铁、镍系白ロ铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和灰ロ铸铁等，近十多年来，冶金、机械、矿山、能源、石油化工、交通运输、航空航天等エ业部门的发展使铁基耐磨材料获得更加广泛应用，同时对耐磨材料エ件的数量和质量要求不断提高；铁基耐磨材料エ件在生产过程中所使用的热处理工艺，是决定エ件耐磨性的关键因素；对铁基耐磨材料エ件进行热处理的目的是进一歩改善碳化物的大小、形态和分布，将基体组织调整为珠光体、贝氏体、马氏体或相应的回火组织，从而获得期望的性能，要获得理想的基体组织需要严格控制淬火冷却转变过程，因此必须选用合适的淬火介质。一直以来，铁基耐磨材料エ件热处理普遍采用空气、风、雾作为冷却 介质，虽然成本低廉，但均存在冷却速度缓慢和冷却均匀性差的弊端；所以为了进一步提升性能和稳定性，常用等温淬火和调质处理工艺，但这种エ艺存在能耗高、周期长、エ艺繁琐等弊病，生产中很少使用。目前市场上的淬火介质主要包括淬火油和水基淬火剂两大类,淬火油分为快速、光亮和等温分级等系列，水基淬火剂大都为PAG (聚醚类聚合物)，这两大类产品的冷却速度介于水和油之间，特性温度在450°C以上，通用性强，主要用作渗碳钢、结构钢、中低碳钢、有色金属等材料的淬火介质。而对于铁基耐磨材料エ件，由于含碳量高、基体脆性大，使用这类常规淬火油和水基淬火剂作冷却介质时，容易造成エ件淬火开裂变形或淬火后放置一段时间开裂，エ件废品率高，品质不稳定。因此，亟需开发ー种新型的适用于铁基耐磨材料エ件热处理的淬火剂，以解决铁基耐磨材料エ件正火硬度不足、风冷组织不均匀和用常规淬火油和水基淬火剂淬火时エ件容易开裂变形的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为常用铁基耐磨材料エ件的热处理提供ー种淬火剂，淬火剂的冷却速度介于油冷和空冷之间，并且冷速能在大范围内进行调节，可用于铁基耐磨材料エ件的单相淬火、分级淬火或双液淬火，解决了铁基耐磨材料エ件长期以来采用传统淬火介质冷速过慢或过快、冷却不均匀和容易变形开裂等问题。本专利技术铁基耐磨材料エ件淬火剂的原料各组分质量百分比为丙烯酰胺5.0% 9. 5%、丙烯酸1. 0% 3. 5%、氢氧化钠4. 0% 10. 0 %、过硫酸钾0. I % 0.3 %、亚硫酸氢钠0. I % 0. 3 %、甲基纤维素1. 5% 3.0 %、淀粉磷酸酯0. 5% 1.5%、水解聚马来酸酐0. 5% I. 2%、苯甲酸钠0. 1% 0. 8%、余量为水。本专利技术提出的丙烯酰胺为纯度为50. 0%的液体丙烯酰胺，用作聚合单体。本专利技术提出的丙烯酸是纯度为99. 0%的液体丙烯酸，用作聚合单体。本专利技术提出的氢氧化钠为含量> 95%的片状固体，用于中和反应和调节溶液PH值。本专利技术提出的亚硫酸氢钠为含量> 99. 55%的固体粉末，用作氧化剂。本专利技术提出的过硫酸钾为含量> 99. 55%的固体粉状，用作还原剂。本专利技术提出的甲基纤维素为相对分子量为10 15万的固体粉末，用于调节液体低温流动性。本专利技术提出的淀粉磷酸酯为固体粉末，用于调节液体流动性。本专利技术提出的水解聚马来酸酐是相对分子量为1000 1500，固含量> 50%的液体，用于调节液体流动性。 本专利技术提出的苯甲酸钠为含量> 99. 55%的固体粉末，用作防腐剂和防锈剂。本专利技术提出的水为去离子水。本专利技术淬火剂的技术方案先将氢氧化钠配制成溶液，将其缓慢加入丙烯酰胺和丙烯酸混合液中进行反应，反应过程会不断产生热量，所以在氢氧化钠溶液加入过程中要不断搅拌，使产生的热量及时散出，控制液体温度不超过35°C。反应完成后将溶液于反应釜内加热至50 55°C,温度稳定后，同时加入亚过硫酸钾和亚硫酸氢钠,溶液经过6 8小时聚合反应，关闭加热电源，溶液冷凝至室温后，顺序加入甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠和剩余量的水，再搅拌均匀，即得到本专利技术的淬火剂原液。需要强调的是，在升温、聚合、冷凝、混合整个制备过程中，液体要始終处于被搅拌状态。本专利技术淬火剂原液为浅黄色粘稠状液体、无毒、无异味，对其进行检测，固含量(质量百分比)为11. 0% 27. 0%，粘度为3550 6520Pa s’ PH值为6. 5 9. O。本专利技术淬火剂的冷却性能淬火剂使用时需对淬火剂原液用水进行稀释，较佳质量百分比稀释浓度为8. 0% 16. 0%。本专利技术淬火剂的冷却性能见表1，表中指标值范围是指淬火剂稀释浓度在8. 0% 16. 0%之间调整时，冷却性能值的变化范围，测试标准Sh/t0220(800)，探头类型(pl0mm银探头。表I权利要求1.ー种铁基耐磨材料エ件淬火剂，其特征在于该淬火剂的原料组分包括丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠、水。2.根据权利要求I所述的铁基耐磨材料エ件淬火剂，其特征在于按质量百分比计其组分含量分别为丙烯酰胺5. O % 9. 5 %、丙烯酸I. O % 3. 5 %、氢氧化钠4. O % 10. O %、过硫酸钾0. I % 0.3%、亚硫酸氢钠0. I % 0.3%、甲基纤维素1. 5% 3. 0%、淀粉磷酸酯0. 5% I. 5%、水解聚马来酸酐0. 5% I. 2%、苯甲酸钠0. 1% 0.8%、余量为水；将丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠于反应釜内经过反应、加热聚合、冷凝后，加入甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠和剩余量水进行混合搅拌，搅拌均匀后即得到本专利技术淬火剂的原液。3.根据权利要求2所述的铁基耐磨材料淬エ件火剂，其特征在于淬火剂原液的固含量(质量百分比)为11. 0% 27. 0%，粘度为3550 6520Pa s’ PH值为6. 5 9. O。全文摘要本专利技术属于金属热处理淬火冷却
，所提出的铁基耐磨材料工件淬火剂原料组分包括丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠和水，各组分按一定顺序经加热聚合、冷凝、混合搅拌均匀后得到淬火剂原液。淬火剂使用时，根据耐磨材料工件的成分、大小以及材料淬透性，将淬火剂原液用水稀释成一定百分比浓度的溶液，可用于铁基耐磨材料工件的单相淬火、分级淬火或双液淬火，解决了铁基耐磨材料工件长期以来采用传统淬火介质冷速过慢或过快、冷却不均匀和容易变形开裂等问题，淬火剂无毒、无污染、不着火，是一种理想的铁基耐磨材料工件淬火剂。文档编号C21D1/60GK102816904SQ20111015054公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日专利技术者廖敏 申请人:廖敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁基耐磨材料工件淬火剂，其特征在于：该淬火剂的原料组分包括丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钠、过硫酸钾、亚硫酸氢钠、甲基纤维素、淀粉磷酸酯、水解聚马来酸酐、苯甲酸钠、水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敏，
申请(专利权)人：廖敏，
类型：发明
国别省市：