[发明专利]一种板簧专用阻燃性淬火油及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种板簧专用阻燃性淬火油及其制备方法、应用，属于热处理技术领域。其组成成分及各组分质量份数为：精制基础油40～50份，催冷剂6～10份，光亮剂0.3～0.6份，抗氧化剂0.03～0.05份，表面活性剂0.4～0.8份，阻燃剂0.01～0.03份；其中，阻燃剂为油溶性阻燃剂。首先将精制基础油、表面活性剂、抗氧化剂和阻燃剂混合并搅拌均匀，再加入光亮剂搅拌均匀后，最后以边搅拌边加入的方式，加入催冷剂，搅拌至均匀，然后静置至室温，得到淬火油。本发明针对汽车板簧，可以减少其在淬火油入油过程中产生的油烟及明火，减少淬火油的消耗，改善车间生产环境。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，更具体地说，涉及一种板簧专用阻燃性淬火油及其制备方法、应用。

背景技术

目前，针对中、高碳合金钢等淬透性较好的工件，尤其是汽车板簧的淬火，均需使用淬火油，并且，尺寸较大的工件在淬火过程中完全浸入淬火油中的时间长，容易产生烟大、火大，许多材质和尺寸的工件都需使用淬火油，而淬火油也是最常用的淬火介质之一。淬火油有着高闪点和高燃点的特征，它还有优良的冷却特性可确保淬火后的零部件有着一定的硬度和合格的金相组织，能够防止零部件变形和开裂。油的主要优点是低温区的冷却速度比水小得多，从而可大大降低淬火工件的组织应力，减小工件变形和开裂倾向。油在高温区间冷却能力低是其主要缺点。但是对于过冷奥氏体比较稳定的合金钢，油是合适的淬火介质。与水相反，提高油温可以降低粘度，增加流动性，故可提高高温区间的冷却能力。淬火油主要由基础油和添加剂组成，基础油主要为矿物油，好的基础油具有一定的阻燃性和抗氧化性，但使用过程中油温过高仍会产生着火和油烟问题，尤其是尺寸较大的产品淬火，这是由于淬火油工件高温入油(一般在800℃以上)时会导致淬火油直接汽化，而且会持续几秒钟，汽化的烟气遇烧热的工件会产生着火，当工件完全入油后，明火熄灭。

若要解决上述淬火油作为淬火介质易产生着火和油烟的问题，现有技术一直在寻找一种环境友好型的淬火介质。最容易想到的是使用水这种清洁型的材料作为淬火介质。但是水的整体冷却速度太快，在650～500℃区间，其最大冷却速度一般不低于140℃/s，且马氏体转变温度区，即300℃冷却速度也一般大于40℃/s，很容易造成淬火工件的变形或开裂。所以，专家们提出一种水基淬火介质来替代淬火油，但是热处理生产的工件越大，淬火液使用时间越长，淬火冷却介质的老化现象越明显，并且这种老化只可减缓、不可抗拒；同时水基淬火介质在低温区(200～300℃)的冷却速度亦很快。目前还出现了PAG淬火介质，是一种水基溶液，冷却能力介于水和油之间，它克服了水冷却速度快，易使工件开裂，油品冷却速度慢，淬火效果差且易燃等缺点，且无油烟，但是PAG虽然冷却速度比水慢，但远远高于淬火油，不适用与淬透性较好的材料，会导致工件开裂报废。

经检索，中国专利申请号为201210288710.X，申请公开日为2012年12月12日的专利申请文件公开了合成型水性淬火液及其使用方法。该专利润滑油原料按重量百分比包括复合PAG、催冷剂、抗氧剂；满足水性淬火的高难度热处理要求，硬度HRC在28～63范围可以随意调整，金相可达3～5级；减少不可再生能源的使用，与传统的淬火油相比，节约油料80～90％；磁力探伤无淬火裂纹、硬度适中，金相组织合格满足热处理企业生产需求及苛刻机加工要求。该淬火液淬硬层深，淬火硬度均匀，无软点，大大减小淬火变形和开裂的倾向，对黑色金属及有色金属均无腐蚀，淬火工件光亮且有短期防锈作用，不易老化，变质，使用寿命长，无毒，无油烟，不燃烧，无火灾危险，使用安全，改善劳动环境，无环境污染。但是，淬火液只适用于淬透性差的材料，对于淬透性好的材料，用淬火液淬火，会导致工件开裂报废。

因此，针对淬透性好的工件，现有的环保型水基淬火液不能满足淬火要求。现有技术也有人尝试改进淬火油的配方从而减小淬火油油烟大且易着火的现象。