[发明专利]快速淬火油组合物

说明书

本发明涉及一种金属热处理，具体讲是快速淬火油，国际专利分类为C10M161/00。

随着汽车、拖拉机制造业和大型矿山机械的发展，热处理零件的尺寸和重量愈来愈大。为了提高生产效率，一次零件淬火数量不断增加，连续式堆积渗碳淬火自动线不断出现，导致了快速冷却淬火油的发展。

60年代中期，在发达国家里开始研制具有很高冷却能力的快速淬火油，采用在深度精制的低沸点（300～400℃）矿物油中，加入催冷效果较好的添加剂来提高油品的冷却能力，这种类型的添加剂多采用油溶性高分子聚合物如聚丁烯、聚苯乙烯、聚异丁烯等和表面活性剂及一些石墨、氧化铝及硅化合物。为了改善淬火后零件的光亮性能加入光亮性添加剂，如咪唑啉油酸盐，脂肪酸，有机酸及无灰清净分散剂等等。为了延长油品的使用寿命，通常加入抗氧化添加剂，如单酚和双酚型化合物。各国石油公司均有专利商品出售，如日本出光产公司Culf-70超级淬火油。

我国在80年以前没有快速淬火油，在热处理生产中所使用的冷却介质都采用10＃或20＃机械油代用或者再混合一些变压器油和柴油，存在的主要问题是油品的冷却速度慢，零件淬硬性和淬透性差，零件光亮性不好，使用寿命短。

本发明的目的是提供一种冷却性能强，热氧化安定性好，原料易得，制备方便，价格便宜，使用寿命长的快速淬火油。

淬火油的冷却性能，光亮性和热氧化安定性以及使用寿命都与基础油的性质有着密切关系，基础油的族组成，馏份及精制深度对添加剂感受性有一定影响。根据我国原油特点，本发明快速淬火油选用大庆原油为原料，其加工工艺为大庆原油经常减压蒸馏，切取常三线、减二线馏分，再经过溶剂脱蜡，溶剂精制和白土补充精制后便得到所需基础油。

基础油经过合理选择以后，它的各种性能有了很大改善，但仍不能满足快速淬火油的技术要求，还必须加入各种不同性能的添加剂来实现。

催冷剂是淬火油中不可缺少的一种添加剂，它的作用是提高基础油的冷却性能，催冷剂应具有一个很低的蒸汽压力，，大的汽化热和比热，同时具备很好的热氧化安定性，并能与基础油形成一个均相的液体，如油溶性的高分子聚合物（包括聚乙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、无规聚合物），表面活性物质和一些含有极性基的酯、酰类和它们的缩合物。本发明选用丙烷沥青作为催冷剂，试验证明它的催冷效果十分明显，而且很经济。

光亮剂的主要作用是提高淬火后零件表面光亮度，这样有利于减少二次加工和回火前后的清洗，本发明选用咪唑啉和甲基萜烯树脂做为光亮剂。

快速淬火油一般在40～80℃下使用，赤热的钢件不时的渗入到油中，油的裂解反应至使油的氧化反应过程随时发生，由于氧化反应的结果使油品的各种性能变坏，为了减缓油品的氧化，延长油品的使用寿命，淬火油中需要加入抗氧化添加剂，本发明选用一种酚类抗氧剂2.6-二叔丁基对甲酚做为抗氧化添加剂。

本发明快速淬火油组合物中各组分的配比为：

基础油  100m%

催冷剂  丙烷沥青  2～5m%

光亮剂  咪唑啉  0.3～1m%

甲基萜烯树脂  0.3～1m%

酚类抗氧剂  2.6-二叔丁基对甲酚  0.5～1m%

本发明快速淬火油组合物的制备是将上述配比的基础油和添加剂混合在一起，在70±5℃温度下搅拌均匀。

本发明快速淬火油具有十分优良的冷却性能，其淬火强度较日本出光公司Culf-70超级淬火油大，同时具有良好的光亮性和热氧化安定性，该快速淬火油制备工艺简单，原料易得，价格便宜，是大型零件和堆积件渗碳淬火理想的冷却介质。

实施例：一种快速淬火油组合物，其中所含基础油及添加剂的配比为：

基础油  75SN中性油  100m%

催冷剂  丙烷沥青  4m%

光亮剂  咪唑啉  0.4m%

甲基萜烯树脂  0.5m%

酚型抗氧剂  0.5m%

本实施例快速淬火油的质量分析评定结果如表1所示。