一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油制造技术

本发明专利技术公开一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油、制备及使用方法


[0001]本专利技术涉及金属热处理
，具体为一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油
、
制备及使用方法
。

技术介绍

[0002]淬火是热处理工艺过程中最重要的一种工艺，所谓淬火是把钢加热到临界点以上，保温一定时间，在淬冷介质中急冷，从而得到马氏体组织的工艺过程
。
淬火的目的是增加钢的硬度和耐磨性，使零件获得好的综合机械性能
。
常用的淬冷介质有盐水
、
水
、
矿物油
、
空气等
。
[0003]球磨机是水泥
、
电力
、
选矿
、
建材等行业中广泛应用的粉磨设备，磨球作为球磨机中的磨矿介质，既要有高的耐磨性，又要有高的韧性
。
磨球材质大多为高碳高铬合金铸球，磨球在淬火时需要控制冷却速度在合理范围内，否则会使得芯部和工作表面淬火硬度不均匀，尤其是实心磨球和厚度在
15cm
以上的空心磨球淬火过程
。
如果冷却速度过快芯部在短时间内无法做到有效地散去热量，工作表面却被淬火油急速冷却，使得工作表面出现脆皮现象，甚至会出现脆皮现象，芯部会出现应力无法释放硬度无法保证，导致磨球的耐磨性和硬度无法得到保障
。
[0004]经检索：
[0005]专利公开号为
CN109371209A
，公开日为
2019
>年2月
22
日，专利技术名称为一种板簧专用淬火油及其制造方法，该专利技术公开了一种板簧专用淬火油及其制造方法，属于金属热处理与表面处理

。
淬火油的组成成分及各组分质量份数为：精制基础油
25
～
37
份，催冷剂2～4份，抗氧化剂
0.02
～
0.03
份，光亮剂
0.3
～
0.5
份，表面活性剂
0.3
～
0.5
份，所述的催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯的混合物
。
[0006]专利公开号为
CN110592337A
，公开日为
2019
年
12
月
20
日，专利技术名称为一种高铬合金铸造磨球高温等温淬火工艺，等温淬火油包括氢石蜡基润滑油
、
催冷剂
、
高温抗氧化剂
、
光亮剂
、
氯化钡
、
氯化钙
、
氯化钠，其中氢石蜡基润滑油
、
催冷剂
、
高温抗氧化剂
、
光亮剂
、
氯化钡溶液
、
氯化钙溶液
、
氯化钠溶液的重量比为
40
：1：2：4：
20
：
30
：
40
，光亮剂的加入，有利于保证高铬合金铸造磨球表面的光滑度
。
[0007]但以上淬火油的组分无法满足高碳高铬合金铸球产品的硬度
、
组织和耐磨性的要求
。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是：如何改进现有铸球淬火油的组分适于满足高碳高铬合金铸球产品的硬度
、
组织和耐磨性的要求
。
[0009]为了解决上述技术问题，专利技术人经过实践和总结得出本专利技术的技术方案，本专利技术采用了如下技术方案：
[0010]一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，包括催冷剂，催冷剂为聚异丁
烯马来酸酐与多元醇酯的混合物，质量比为
(2
～
5)
：
(1
～
2)
，混合物为三羟甲基丙烷三正壬酸酯和双季戊四醇酯，质量比为
(1
～
3)
：
1。
[0011]专利技术人通过首次大胆引入聚异丁烯马来酸酐替换原本的聚异丁烯使得其淬火油的沸点降低，同时还保证其具备催冷效果，利用引入的马来酸酐能够保证其热氧化安定性，同时提高在蒸汽膜阶段的破膜温度，进而实现其高温破膜和降沸效果，使得内部组织均匀一致，能够有效保证铸球硬度和耐磨性
。
专利技术人通过创造性地引入该种物质，还意想不到的延长淬火油使用寿命，提高其抗老化能力
、
热剪切能力；还能够抑制油垢的生成，减少淬火油在淬火过程中的浪费，降低成本，解决淬火油使用一段时间后油泥分散性问题，保持淬火油的清净性能，并提高淬火齿轮的表面质量，兼具光亮效果，由于该物质具备亲水亲油性，进而减少因铸球清洗不干净，在回火过程中产生的“花斑”现象
。
[0012]更进一步地，还包括二次加氢基础油，二次加氢基础油运动粘度为
10
～
15mm2/s
，酸值
≤0.1mgKOH/g。
[0013]更进一步地，还包括抗氧化剂，抗氧化剂包括膦酸酯类抗氧化剂
、
酚类抗氧化剂的混合物，膦酸酯类抗氧化剂和酚类抗氧化剂的质量分数比为
(2
～
5)
：
1。
[0014]膦酸酯类抗氧化剂配合酚类抗氧剂和聚异丁烯马来酸酐并用，通常会产生协同效应
。
这种协同效应可以提高抗氧化剂的抗氧化效果，同时也可以降低抗氧化剂的用量，从而减少对环境的影响
。
可以共同作用，相互补充，以对抗在淬火油使用过程中产生的自由基和过氧化物等有害物质
。
这些有害物质会导致材料的氧化降解和变色等问题，从而影响材料的性能和使用寿命
。
同时采用大剂量膦酸酯类抗氧化剂
、
小剂量酚类抗氧化剂会进一步提高热氧化安定性，避免采用甲基丙烯酸酯聚合物或胺类抗氧化剂采用时将易高温变质出现油垢和铸球表面淬火油吸附量大的问题
。
[0015]更进一步地，所述膦酸酯类抗氧化剂为亚磷酸三苯酯
、
四
(2,4
‑
二
‑
叔丁基苯基
)4,4'
‑
亚联苯基二亚膦酸酯
、
亚磷酸二苯基烷基酯
、
亚磷酸苯基二烷基酯中的至少一种
。
[0016]更进一步地，所述酚类抗氧化剂为
2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚
、2
‑
叔丁基
‑
4,6
‑
二甲基苯酚
、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
乙基苯酚中的至少一种
。
[0017]更进一步地，还包括表面活性剂，表面活性剂为硼化聚异丁烯丁二酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，包括催冷剂，催冷剂为聚异丁烯马来酸酐与多元醇酯的混合物，质量比为
(2
～
5)
：
(1
～
2)
，混合物为三羟甲基丙烷三正壬酸酯和双季戊四醇酯，质量比为
(1
～
3)
：
1。2.
根据权利要求1所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，还包括二次加氢基础油，二次加氢基础油运动粘度为
10
～
15mm2/s
，酸值
≤0.1mgKOH/g。3.
根据权利要求2所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，还包括抗氧化剂，抗氧化剂包括膦酸酯类抗氧化剂
、
酚类抗氧化剂的混合物，膦酸酯类抗氧化剂和酚类抗氧化剂的质量分数比为
(2
～
5)
：
1。4.
根据权利要求3所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，所述膦酸酯类抗氧化剂为亚磷酸三苯酯
、
四
(2,4
‑
二
‑
叔丁基苯基
)4,4'
‑
亚联苯基二亚膦酸酯
、
亚磷酸二苯基烷基酯
、
亚磷酸苯基二烷基酯中的至少一种
。5.
根据权利要求3所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，所述酚类抗氧化剂为
2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚
、2
‑
叔丁基
‑
4,6
‑
二甲基苯酚
、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
乙基苯酚中的至少一种
。6.
根据权利要求3所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，还包括表面活性剂，表面活性剂为硼化聚异丁烯丁二酰亚胺
。7.
根据权利要求6所述一种大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油，其特征在于，所述淬火油其组成成分及各组分质量份数为
50
～
80
份二次加氢基础油
、4
～9份催冷剂
、0.5
～2份抗氧化剂
、0.3
～
0.8
份表面活性剂
。8.
一种根据权利要求7所述的大尺寸高碳高铬合金铸球淬火油的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
1)
按比例称取三分之二总量的基础油，在
40℃
～
55℃
温度且保持于惰性气体氛围下，将4～9份催冷剂加入并混合均匀，得到淬火油
A
液；
2)
按比例称取余下份数一半量的精制基础油，在
30℃
～
45℃
温度且保持于惰性气体氛围下，加入
0.5
～2份抗氧化剂混合均匀，得到淬火油
B
液；
3)
按比例称取余下份数一半量的精制基础油，在
30℃
～
45℃
温度且保持于惰性气体氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进，陈振宇，张悦，史传喜，姚欢，
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：