一种超高碳钢的水性淬火剂

摘要

本发明公开了一种超高碳钢的水性淬火剂，属于热处理淬火剂技术领域。它由碳酸钠、淀粉、氢氧化钾、起泡剂、稳泡剂和水组成，其重量成分比例为：碳酸钠：5份-8份；淀粉：10份-15份；氢氧化钾：2份-5份；起泡剂：5份-9份；稳泡剂：1份-3份；水：100份。本发明适合超高碳钢淬火时使用，淬火后的超高碳钢获得的组织为超细马氏体，使超高碳钢具有良好的耐磨性和抗疲劳性。

权利要求

1.一种超高碳钢的水性淬火剂，由碳酸钠、淀粉、氢氧化钾、起泡剂、稳泡剂和水组成，其重量成分比例为：碳酸钠：5份-8份；

淀粉：10份-15份；

氢氧化钾：2份-5份；

起泡剂：5份-9份；

稳泡剂：1份-3份；

水：100份。

2.根据权利要求1所述的一种超高碳钢的水性淬火剂，其特征在于：各组分的重量成分比例为：碳酸钠：6份；

淀粉：14份；

氢氧化钾：3份；

起泡剂：8份；

稳泡剂：2份；

水：100份。

说明书

一种超高碳钢的水性淬火剂

技术领域

[0001] 本发明属于热处理淬火剂技术领域，更具体地说，涉及一种超高碳钢的水性淬火剂。

背景技术

[0002] 超高碳钢的含碳量在1%-2.1%（质量分数，下同），超过了传统高碳钢的含碳量。中国专利号200410025519.1，公开日2006年01月04日，公开了一份名称为一种超高碳钢的生产工艺的专利文件，该超高碳钢的合金成分（重量%）为C1.0～1.8%，Si 0.5～3.0%，Cr0.5～2.0%，Mn 0.2～0.7%，余Fe，喷射成形工艺制取的超高碳钢实施形变与热处理相结合的生产工艺：将喷射成形超高碳钢放入1000℃炉内保温20分钟后取出立即轧制，单道次轧制压下量为60%：轧后迅速放入已达设定温度的热处理炉内保温150分钟后取出空冷。由上述组合生产工艺获得的超高碳钢，具有合适比例的珠光体和球化组织相配合的特殊组织结构，其抗张强度可达1300MPa，而延伸率为18.5%。该发明工艺简单，能源消耗和生产成本明显降低，有利于实现规模生产和推广应用。

[0003] 超高碳钢的热处理工艺与传统高碳钢不同，该钢在奥氏体化加热时需形变处理以获得较多的位错亚结构，完全奥氏体化淬火后经高温回火获得弥散球状渗碳体和铁素体基体。由于有大量的超细碳化物，在二次加热过程中碳化物将阻碍奥氏体晶粒长大，获得超细奥氏体晶粒。细小的奥氏体晶粒在不同的冷却条件下可获得所需的超细基体组织，如空冷可获得超细珠光体，淬火可获得超细马氏体。但是传统的水性淬火剂获得的马氏体晶粒不够细小，耐磨性不好。

[0004] 水性淬火剂是区别于淬火油的一种水性的淬火介质。水性淬火剂的种类比较多，最早的是聚乙烯醇类，还有现在占大多数的PAG类的。由于现在市场上及用户使用的95%以上的水性淬火剂都为PAG类的，所以业内都喜欢把PAG淬火剂直接称为水性淬火剂。但是现在的水性淬火剂主要是适用于低、中碳钢感应及大件淬火。缺乏超高碳钢的淬火剂。中国专利号201010243821.X，公开日2010年11月24日，公开了一份名称为一种淬火剂的专利文件，属于热处理淬火冷却技术领域，该发明提供一种淬火剂，其特征在于，以重量百分比计，包括:聚醚：13%～40%；三乙醇胺：1%～5%；苯甲酸钠：0.2%～1%；消泡剂：0.05%～0.5%；余量水。将该发明提供的淬火剂调配成不同浓度进行冷却实验发现，该发明提供的淬火剂在400℃以上的高温阶段冷却速度大，因此可以使得到的工件晶粒细小，提高工件的性能；该发明提供的淬火剂在400℃以下的低温阶段冷却速度较慢，因此可以防止在工件内部形成较大的内应力，从而达到防止工件开裂的目的。但是该发明在应用于超高碳钢时，得到的晶粒不够细小，耐磨性也不高。

发明内容

[0005] 要解决的问题

[0006] 针对现有技术对超高碳钢淬火处理时没有合适的淬火剂的问题，本发明提供一种超高碳钢的水性淬火剂，处理的超高碳钢时能获得超细的马氏体，具有良好的耐磨性和抗疲劳性。

[0007] 技术方案

[0008] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

[0009] 一种超高碳钢的水性淬火剂，由碳酸钠、淀粉、氢氧化钾、起泡剂、稳泡剂和水组成，其重量成分比例为：

[0010] 碳酸钠：5份-8份；

[0011] 淀粉：10份-15份；

[0012] 氢氧化钾：2份-5份；

[0013] 起泡剂：5份-9份；

[0014] 稳泡剂：1份-3份；

[0015] 水：100份。

[0016] 优选的，各组分的重量成分比例为：

[0017] 碳酸钠：6份；

[0018] 淀粉：14份；

[0019] 氢氧化钾：3份；

[0020] 起泡剂：8份；

[0021] 稳泡剂：2份；

[0022] 水：100份。

[0023] 本发明使用时，先将配好的本发明淬火剂放在一个淬火槽中，淬火槽底部通入一根气管，气管的另一端与鼓风机或者压力气瓶相连。淬火时通过气管向淬火剂中通入气体，淬火剂中能产生大量的气泡。

[0024] 有益效果

[0025] 相比于现有技术，本发明的有益效果为：

[0026] （1）本发明一种超高碳钢的水性淬火剂，由碳酸钠、淀粉、氢氧化钾、起泡剂、稳泡剂和水组成，其重量成分比例为：碳酸钠：5份-8份，淀粉：10份-15份，氢氧化钾：2份-5份，起泡剂：5份-9份，稳泡剂：1份-3份，水：100份，淬火时冷却速度快，所得到的超高碳钢组织为超细马氏体，超高碳钢具有良好的耐磨性和抗疲劳性；

[0027] （2）本发明在使用时持续不断的通入气体，产生大量的气泡，淬火时气泡破裂，带走大量的能量，淬火效果好，适合超高碳钢；

[0028] （3）本发明原料来源广泛，成本低。

具体实施方式

[0029] 下面对本发明进行详细描述。

[0030] 一种超高碳钢的水性淬火剂，由碳酸钠、淀粉、氢氧化钾、起泡剂、稳泡剂和水组成，其重量成分比例为：

[0031] 碳酸钠：5份-8份；

[0032] 淀粉：10份-15份；

[0033] 氢氧化钾：2份-5份；