一种无机淬火液制造技术

本发明专利技术是一种无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液42%～48%；氯化钠3%～8%；碳酸钠2%～8%；氢氧化钠13%～18%；水30%～34%。本发明专利技术的无机淬火液克服了传统淬火液的成本高，生产不安的问题，有效提高了产品的质量。通过对磨球快速降温以及恒温的作用，改变磨球内的金相组织变化，使磨球的性能达到最好，发挥最大的淬火功效。

An inorganic quenchant

【技术实现步骤摘要】
一种无机淬火液
本专利技术是一种淬火液及其制备方法，特别是一种无机淬火液及其制备方法，属于无机淬火液及其制备方法的创新技术。
技术介绍
淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。淬火的目的是提高金属工件的强度和硬度，增加耐磨性，并通过回火处理可获得既有较高的强度、硬度，又有一定弹性、韧性的具有优良综合机械性能的工件。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油和空气等。淬火工艺主要用于钢件，常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或者大部转变为奥氏体，随后将钢浸入油或水中快速冷却，奥氏体转变为马氏体。现有的淬火液成本高，在生产的时候不能保证安全，而且生产公工件的过程中工件容易裂开。
技术实现思路
本专利技术的目的在于考虑上述问题而提供一种无机淬火液。本专利技术能够保证生产安全、效果好。本专利技术的技术方案是：本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液42%～48%氯化钠3%～8%碳酸钠2%～8%氢氧化钠13%～18%水30%～34%。本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液45%～48%氯化钠5%～7%碳酸钠3%～5%氢氧化钠15%～17%水30%～32%。本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液42%～45%氯化钠7%～8%碳酸钠4%～6%氢氧化钠16%～18%水31%～34%。本专利技术的无机淬火液，由硅酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠组成，其中硅酸钠主要用于快速降温，使磨球快速从高温降低到需要达到的温度，得到想要的金相组织；氯化钠用于磨球高温区破膜（快速从里至内的降温效果），从而起到快速降温；碳酸钠主要用于磨球温度下降后，使其内部快速结晶，令金相组织致密；氢氧化钠主要用于磨球外部杂质沉淀，得到更好的表面光滑、无杂质的磨球。本专利技术的无机淬火液克服了传统淬火液的成本高，生产不安的问题，有效提高了产品的质量。本专利技术具有稳定、安全等优点；本专利技术无机淬火液的制备方法方便实用。附图说明图1为本专利技术实施例1的金相组织图；图2为本专利技术实施例2的金相组织图；图3为本专利技术实施例3的金相组织图；图4为本专利技术实施例1的效果图；图5为本专利技术实施例2的效果图；图6为本专利技术实施例3的效果图。具体实施方式本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液42%～48%氯化钠3%～7%碳酸钠2%～4%氢氧化钠13%～16%水31%～34%。本专利技术的无机淬火液，利用硅酸钠来代替一般市面上所常用的硝酸钠，其原因主要由以下几点：首先硝酸钠的不稳定性，硝酸钠作为可以制作炸药的成分可以看出，其不稳定性非常高，在磨球高温情况下进入淬火液，由于不稳定性会形成未知的危险；其次国家对硝酸钠的控制也是比较严格，使用的局限性也决定了其被替换的因素之一。而本专利技术使用的硅酸钠不仅能够达到硝酸钠的性能，并且能够更好的发挥其作用。当磨球高温进入淬火液时高温与水的作用下在磨球表面形成一种盐膜（蒸汽膜），而本淬火液内通过加入硅酸钠和氯化钠，硅酸钠的粘稠特性和氯化钠的抑制水合物的性能相融合产生作用，会使磨球表面盐膜产生爆裂，使钢球内的温度更快速的扩散及对流，使磨球快速从高温区降温；磨球的贝氏体等温区间在280℃~350℃，当温度达到350℃~250℃时，硅酸钠和氯化钠会产生一种盐膜（蒸汽膜）附着在磨球表面，会使磨球降温的速度非常慢，以达到更好的保温效果；当温度低于200℃时，磨球表面的盐膜自动溶解，由于硅酸钠溶液易形成絮状形态，通过碳酸钠和氢氧化钠更好的抑制了钠离子析出，使硅酸钠形成熔融状态。在热处理阶段，使用本专利技术的无机淬火液能达到高温速冷，低温恒温的作用。当磨球加热到奥氏体区，选择温度为900℃-950℃，保温4h进入淬火液时，高温速冷可以达到80℃/s，低温恒温状态可以达到5℃/h。壁厚小于25mm的低碳球墨铸铁在900℃奥氏体化40min，在340℃进行30min的盐浴处理，能够达到抗拉强度δ=1021Mpa，延伸率ε=3%，冲击韧性αk=42J/cm2,所硬度HRC为32的优良性能，组织为34％残余奥氏体＋66％上贝氏体；在240℃进行保温4h淬火液时，能够达到抗拉强度δ=1046Mpa，延伸率ε=4%，冲击韧性αk=55J/cm2,所硬度HRC为52的优良性能，组织为20％残余奥氏体＋50％上贝氏体+30%马氏体，得到更加优良的金相组织结构。所以无机淬火液能够很好的使磨球在高温区时快速降温，低温区恒温的作用。等温时间决定着奥氏体、马氏体以及贝氏体等转变程度和最终的组织，从而对机械性能产生重要的影响.随着等温淬火时间的延长，组织也有所细化。但如果等温时间较短，在针状铁素体周围的奥氏体中可能会因为扩散进了较多的碳而能稳定至室温，但在远离铁素体的地方的奥氏体中，因为扩散不充分，含碳量不足以使其稳定，这部分的奥氏体在冷间在15～45min内，硬度较高，而抗拉强度与延伸率都比较低，就是这个原因。随着等温时间延长，贝氏体型铁素体充分长大，针状马氏体含量减少，奥氏体量增加并且稳定，故组织粗化。本专利技术无机淬火液的高温区快速降温作用也是体现在了磨球从高温区快速降温，磨球在高温区所得到的奥氏体通过快速降温使奥氏体转化为贝氏体，温度控制在240℃使金相组织得到更加稳定的下贝氏体及马氏体，恒温4h更加使其内部金相组织稳定，晶粒间产生致密的效果。实施例1：本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶液45%氯化钠5%碳酸钠3%氢氧化钠15%水32%。图4所示，磨球进入淬火液后快速从高温区降温至240℃-340℃，进行长时间的保温，使磨球的金相组织通过恒温更加的稳定和致密，使磨球到达最好的淬火效果。在热处理阶段，使用本专利技术的无机淬火液能达到高温速冷，低温恒温的作用。当磨球加热到奥氏体区，选择温度为900℃-950℃，保温4h进入淬火液时，高温速冷可以达到80℃/s，低温恒温状态可以达到5℃/h。壁厚小于25mm的低碳球墨铸铁在900℃奥氏体化40min，在340℃进行30min的盐浴处理，能够达到抗拉强度δ=1021Mpa，延伸率ε=3%，冲击韧性αk=42J/cm2,所硬度HRC为32的优良性能，组织为34％残余奥氏体＋66％上贝氏体；在240℃进行保温4h淬火液时，能够达到抗拉强度δ=1046Mpa，延伸率ε=4%，冲击韧性αk=55J/cm2,所硬度HRC为52的优良性能，组织为20％残余奥氏体＋50％上贝氏体+30%马氏体，得到更加优良的金相组织结构。所以无机淬火液能够很好的使磨球在高温区时快速降温，低温区恒温的作用。实施例2：本专利技术的无机淬火液，包括如下重量百分比的组分：硅酸钠溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机淬火液，其特征在于包括如下重量百分比的组分：/n硅酸钠溶液 42%～48%/n氯化钠 3%～8%/n碳酸钠 2%～8%/n氢氧化钠 13%～18%/n水 30%～34%。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机淬火液，其特征在于包括如下重量百分比的组分：
硅酸钠溶液42%～48%
氯化钠3%～8%
碳酸钠2%～8%
氢氧化钠13%～18%
水30%～34%。


2.根据权利要求1所述的无机淬火液，其特征在于包括如下重量百分比的组分：
硅酸钠溶液45%～48%
氯化钠5%～7%
碳酸钠3%～5%
氢氧化钠15%～17%
水30%～32%。


3.根据权利要求1所述的无机淬火液，其特征在于包括如下重量百分比的组分：
硅酸钠溶液42%～45%
氯化钠7%～8%
碳酸钠4%～6%
氢氧化钠16%...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁承东，
申请(专利权)人：新疆红电金铸耐磨材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65