阅读说明：本技术 一种低耗环保型淬火液的制备方法 (Preparation method of low-consumption environment-friendly quenching liquid ) 是由 孟宪芸 王治宝 赵昱 刘延智 孙云浩 于 2018-08-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低耗环保型淬火液的制备方法,属于普通弹簧钢热处理淬火液技术领域。其特征在于所述淬火液包含成分及各种成分所占质量分数如下：封闭剂、1.5%-2.5%；防腐剂、0.04%-0.055%；增溶剂、0.01%-0.15%；其余为：聚乙烯醇水溶液。本发明所采用的水溶性淬火液的主要溶剂为聚乙烯醇水溶液,其具备极易溶于水的特质,冷却速度适宜且淬厚度能够满足弹簧钢的使用需求。(The invention discloses a preparation method of low-consumption environment-friendly quenching liquid, belonging to the technical field of quenching liquid for heat treatment of common spring steel. The quenching liquid is characterized by comprising the following components in percentage by mass: 1.5 to 2.5 percent of sealing agent; preservative, 0.04% -0.055%; solubilizer, 0.01-0.15%; the rest is: an aqueous solution of polyvinyl alcohol. The main solvent of the water-soluble quenching liquid adopted by the invention is polyvinyl alcohol aqueous solution, which has the characteristic of being very easy to dissolve in water, the cooling speed is proper, and the quenching thickness can meet the use requirement of spring steel.)

一种低耗环保型淬火液的制备方法

技术领域

本发明属于弹簧钢热处理淬火液领域，具体涉及一种低耗环保型淬火液的制备方法。

背景技术

弹簧钢在加工使用前需要经过淬火处理，即将钢材加热到临界温度以上，保温一段时间使组织奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却，使奥氏体转化为马氏体，从而提高钢的硬度、耐磨性、韧性及弹性等其他各项组织性能的加工工艺。

申请人研发了本专利技术所述的淬火液，逆溶性好，淬火效果优良。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低耗环保型淬火液的制备方法及淬火工艺，逆溶性好，淬火效果优良。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种低耗环保型淬火液的制备方法，其特征在于所述淬火液包含成分及各种成分所占质量分数如下：

封闭剂 1.5%-2.5%；

防腐剂 0.04%-0.055%；

增溶剂 0.01%-0.15%；

其余为：聚乙烯醇水溶液。

优选的，所述防腐剂为耐高温甲壳素。

优选的，所述防锈封闭剂为聚醚多元醇或硅酸锂和硅酸钠的混合物。

优选的，当防锈封闭剂为硅酸锂和硅酸钠的混合物时，按照质量份数比，硅酸锂：硅酸钠=1：2。

优选的，所述增溶剂为脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚。

优选的，制备过程包括如下步骤：

（1）制备基础溶液：制备聚乙烯醇水溶液在制备罐备用；

（2）在制备罐中顺序加入封闭剂、防腐剂和增溶剂，在加入完成后搅匀并封闭制备罐；

（3）封闭制备罐内溶液在高压下静置24-48小时；

（4）开罐后投入淬火池即可使用。

优选的，封闭制备罐内溶液静置过程在3-5个大气压下进行38小时。

本发明的有益效果是：

1、本发明所采用的水溶性淬火液的主要溶剂为聚乙烯醇水溶液，其具备极易溶于水的特质，冷却速度适宜且淬厚度能够满足弹簧钢的使用需求。

2、通过设置合理的抗氧化剂、防锈封闭剂和消泡剂等各组分有机结合在一起，在协同作用下，增强淬火液的逆溶性。

3、防锈封闭剂为硅酸锂和硅酸钠的混合物，避免了亚硝酸盐类防锈封闭剂的使用，节能环保，使用效果极佳。

4、本发明在操作实施时，生产安全，无环境污染，节能降耗。本发明经过小试，中试、批量试制和生产实用性能良好，适宜在业界推广普及。

具体实施方式

按技术方案配制水溶性淬火介质，所包含成分及各种成分所占质量分数如下：

封闭剂 1.5%-2.5%；

防腐剂 0.04%-0.055%；

增溶剂 0.01%-0.15%；

其余为：聚乙烯醇水溶液。

所述防腐剂为耐高温甲壳素。

所述防锈封闭剂为聚醚多元醇或硅酸锂和硅酸钠的混合物。

当防锈封闭剂为硅酸锂和硅酸钠的混合物时，按照质量份数比，硅酸锂：硅酸钠=1：2。

所述增溶剂为脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚。

制备过程包括如下步骤：

（1）制备基础溶液：制备聚乙烯醇水溶液在制备罐备用；

（2）在制备罐中顺序加入封闭剂、防腐剂和增溶剂，在加入完成后搅匀并封闭制备罐；

（3）封闭制备罐内溶液在高压下静置24-48小时；

（4）开罐后投入淬火池即可使用。

封闭制备罐内溶液静置过程在3-5个大气压下进行38小时。

使用本发明所述淬火液进行淬火热处理的工艺步骤如下：

（1）按照配方制备淬火液，并将淬火液投入到淬火池中备用；

（2）选择12～18mm厚度的50CrVA弹簧钢材料。将弹簧钢加热到850-960℃，淬火加热保温时间45分钟，将弹簧钢放入淬火溶液中，经过蒸汽膜阶段、沸腾阶段和对流阶段后完成淬火。

（3）按照550±5℃保温三到四个小时，在空气中冷却至室温。

（4）检测：使用HR-15A洛氏硬度计检测试样淬火硬度及回火硬度；用便携式磁粉探伤设备对试样进行逐片探伤；用NikonMA100型金相显微镜对试样进行金相组织观察；试样经过表面处理后，进行疲劳试验(PSJ200 机械疲劳试验机，最大应力1100 MPa，预加变形62mm，振幅±26mm)。

需要指出的是，上述实施方式仅是本发明优选的实施例，如防腐剂等其他功能性添加剂可选用本领域内通用产品即可。对于本技术领域的普通技术人员来说，在符合本发明工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本发明的保护范围内。