一种链条链片专用淬火油及其淬火方法技术

本发明专利技术公开了一种链条链片专用淬火油及其淬火方法，属于金属表面处理技术领域。该淬火油的组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂7～10份，发黑复剂0.5～0.7份，光亮剂0.4～0.8份，表面活性剂0.5～0.8份，抗氧化剂0.02～0.04份，本发明专利技术的淬火油对链片的最大冷却速度在93～102℃/s左右，使用温度在70～80℃时效果最好，既能获得理想的淬火硬度及变形率小，又能够实现表面自动发黑的效果，而且表面形成的保护膜结合力强，不易脱落，起到美化外观和短期防锈的效果，减少热处理后表面再次涂覆防锈处理，节约资源，减少工序，提高效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属热处理
，更具体地说，涉及一种链条链片专用淬火油及其淬火方法。
技术介绍
链条一般为金属的链环或环形物，多用作机械传动、牵引。从链条的结构来看，大部分链条都是由链片、链销、轴套等部件组成。其它类型的链条只是将链片根据不同的需求做了不同的改动。链条主要是做机械传动的，因此，要承受巨大的摩擦力，为此，需要通过热处理来提高自身的硬度、耐磨性和使用寿命。淬火是一种常用的热处理工艺，是指将工件加热到一定温度进行保温一段时间，然后用淬火油对工件进行冷却完成马氏体或贝氏体转变的过程。然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。从理论上分析，加热工件在淬火介质冷却分为三个阶段：1、蒸汽膜冷却阶段；2、沸腾冷却阶段；3、对流冷却阶段。理想的淬火介质希望在蒸汽膜冷却阶段冷却速度慢一些，避免处于奥氏体和过冷奥氏体状态的工件因冷却速度快，收缩急剧变形过大；在沸腾冷却阶段即过冷奥氏体最不稳定区间(大约600-400℃)希望冷却快，避免发生珠光体类转变；在对流冷却阶段即希望进入马氏体转变区，冷却速度越慢越好，减少马氏体转变体积胀大产生的应力，减少变形和防止开裂。关于链条淬火的研究报道很多，但是同一种淬火油能同时满足淬火过程中的三阶段冷却速度要求的基本没有。例如，中国专利申请号为88104188.2，公开日为1990年1月31日的专利申请文件公开了一种用低碳低合金钢生产滚子链片的新方法，将低碳低合金钢先冷轧成0.85-1.0mm的钢带，然后用专用带钢连续热处理炉淬火、回火。工艺规程为淬火温度为870-890℃，加热时间为2-3分钟，压床喷油淬火，然后回火，回火温度为200-350℃。钢带抗拉强度高达150-160kg/mm2。该专利中为了得到高强度的链条，改进了热处理工艺，但是淬火时应用的是简单的压床喷油淬火，这种传统方法得到的链条性能已无法满足现在使用需求。淬火介质对工件性能的影响非常大。中国专利申请号为201010580185.X，申请公布日为2011年3月30日的专利申请文件公开了一种用氯化钙水溶液做链条零件淬火介质的淬火方法，具体为用饱和氯化钙水溶液作为链条零件的淬火介质，不仅淬透能力强，链条零件淬火后硬度高、变形小，并且氯化钙水溶液价格便宜，不易老化，淬火后零件又容易清洗。虽然如申请文件中所写的这样，这种饱和氯化钙水溶液作为淬火介质有一些优势，但是水型淬火介质的淬火应力终究是比油型淬
火介质的大，工件容易变形开裂，而且使用上述专利的淬火介质进行淬火后，如果不对工件进行充分的清洗和后续的表面处理，非常容易生锈腐蚀，影响工件的品质。普通的油型淬火剂能有效防止脆裂，但是容易出现软点，一般油型淬火剂的淬透直径小，容易出现工件心部硬度达不到要求的情况。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有的链条链片淬火存在容易变形、脆裂、需要后处理等问题，本专利技术提供一种链条链片专用淬火油及其淬火方法。本专利技术的淬火油是专门针对链条链片研发的，将热处理和表面处理两道工序完美的结合在一起，既能保证链片的表面硬度和变形率小，又能在链片表面形成一层致密的保护膜，起到美化外观和短期防锈的效果，节约资源，减少工序，提高效率。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种链条链片专用淬火油，其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂5-7份，发黑复剂0.4-0.7份，光亮剂0.3-0.4份，表面活性剂0.4-0.6份，抗氧化剂0.02-0.04份。进一步地，所述的精制基础油37份，催冷复剂6份，发黑复剂0.4份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.5份，抗氧化剂0.02份。进一步地，所述的精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。进一步地，所述的催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物；所述的发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的混合物；所述的光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物；所述的润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物；所述的表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠的混合物。进一步地，所述的聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的质量比为2:1:1；所述的短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的质量比为5:0.5:1:1；所述的咪唑啉油酸盐与甲基萜烯树脂的质量比为1:1。进一步地，所述的脂肪酸聚氧乙烯醚与甘油的质量比为4:1；所述的司盘-80与二丁酸二辛酯磺酸钠的质量比为3:1。进一步地，所述的染色剂为分散黑9；所述的抗氧化剂为硫磷丁辛基锌盐。上述的链条链片专用淬火油的使用方法，其步骤为：(1)将链条链片加热至850℃以上，保温；(2)将上述的淬火油加热至70～80℃；(3)将步骤(1)中保温结束后的链条链片浸入步骤(2)中的淬火油中淬火；(4)当步骤(3)中链条链片的温度降至500～600℃时对淬火油进行搅拌5～10min；(5)当链条链片的温度降至80～90℃时将其从淬火油中取出，然后进行空冷。进一步地，步骤(1)中保温时间t＝T*(6H/L)min，其中，L为链条链片的长度，单位mm，T为保温温度，单位℃，H为链条链片的厚度，单位mm。进一步地，步骤(4)中当链条链片温度降至550℃时，对淬火油进行搅拌10min，搅拌速度180rpm。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供一种链条链片专用淬火油，能在淬火后自发黑，对链条链片的最大冷速在93～102℃/s，使用温度在70～80℃时效果最好，既能获得理想的淬火硬度及变形率小，又能够实现表面自动发黑的效果，而且表面形成的保护膜结合力强，不易脱落，起到美化外观和短期防锈的效果，减少热处理后表面再次涂覆防锈处理，节约资源，减少工序，提高效率；(2)本专利技术是在申请人之前申请的专利“一种能使轴承钢淬火后自发黑的淬火油”(专利申请号为201410783870.0)的基础上进行的改进，申请人在使用公开专利中的淬火油对链条链片进行淬火时存在淬火硬度不够以及发黑膜的结合力差等系列问题，淬火后自发黑工艺是申请人在金属热处理领域的一项重大创新，但在具体应用时还是存在各种困难需要克服，针对链条链片淬火过程中出现的问题，申请人进行了大量的研究，最终确定了本专利技术的淬火油配方，提高了淬火硬度以及耐磨性，特别是提高了发黑膜与链条链片结合力，使其使用寿命大大提高；(3)本专利技术淬火油中的脂肪醇聚氧乙烯醚(C原子数为16～18；聚合度n为10～30)对链条链片有很强的湿润效果，特别是碳钢材质的链条链片，大大降低其表面的张力，再配合短油度醇酸树脂和三元乙丙的延展成膜作用，能在链条链片的表面均匀成膜，在染色剂的作用下，对链条链片表面膜层进行染色发黑，最终在链条链片表面形成一层均匀致密的发黑膜层，研究过程中发现，添加适量的三元乙丙能显著提高发黑膜的结合力，至少提高了20％左右；(4)现有技术在发黑镀膜过程中经常出现膜层粘手、光泽度不一致以及膜层牢固性不强等问题，本专利技术的淬火油中，短油度醇酸树脂与三元乙丙、咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂相互配合使用，具有自干性能良好，干燥速度快，具有良好的光泽性以及耐磨性等优点，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链条链片专用淬火油，其特征在于：其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂5～7份，发黑复剂0.4～0.7份，光亮剂0.3～0.4份，表面活性剂0.4～0.6份，抗氧化剂0.02～0.04份。

【技术特征摘要】
1.一种链条链片专用淬火油，其特征在于：其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油35～40份，催冷复剂5～7份，发黑复剂0.4～0.7份，光亮剂0.3～0.4份，表面活性剂0.4～0.6份，抗氧化剂0.02～0.04份。2.根据权利要求1所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的精制基础油37份，催冷复剂6份，发黑复剂0.4份，光亮剂0.4份，表面活性剂0.5份，抗氧化剂0.02份。3.根据权利要求1或2所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的精制基础油的运动粘度20-35mm2/s，酸值≤0.02mgKOH/g。4.根据权利要求3所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的催冷复剂为聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的混合物；所述的发黑复剂为短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的混合物；所述的光亮剂为咪唑啉油酸盐和甲基萜烯树脂的混合物；所述的润湿剂为脂肪酸聚氧乙烯醚和甘油的混合物；所述的表面活性剂为司盘-80和二丁酸二辛酯磺酸钠的混合物。5.根据权利要求4所述的一种链条链片专用淬火油，其特征在于：所述的聚异丁烯、二烷基萘和石油磺酸盐的质量比为2:1:1；所述的短油度醇酸树脂、三元乙丙、染色剂和润湿剂的质量比为5:0.5:1:1；所述的咪唑啉油...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔平，史传喜，郑益，刘凌，郑景亮，李海岩，
申请(专利权)人：马鞍山金泉工业介质科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34