一种模具钢用淬火剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热处理技术，具体涉及一种模具钢用淬火剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]淬火是将金属工件加热到相变温度以上，保温后在淬火介质中急剧冷却得到马氏体组织的过程。通过淬火工艺，能达到提高或调整工件的硬度以及耐磨性等目的。在这个过程中对淬火介质(淬火剂)的要求是应避免工件变形和开裂；淬火剂易于清洗，不污染以及腐蚀工件表面；性能稳定，耐高温、耐老化、不容易变质；便于配制、运输和储存，使用安全；原材料易得，成本低廉。
[0003]通常，淬火剂按组成分为油基型和水基型两大类。油基型淬火剂目前较为通用，其缺点是油品冷却速度慢，淬火效果差且易燃等，同时由于油价较高，并且对环境有一定负面影响，其局限性较为明显。而水基型淬火剂具有安全，环保，使用寿命长，使用成本低等优点，逐渐成为热处理行业的首选淬火介质。然而水基型淬火剂还有水冷却速度快，容易导致工件开裂等局限性。用于加工材料的模具由于被加工的金属在模具中产生很大的塑性变形，模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击载荷和摩擦，甚至有较大的应力集中，常出现磨损、断裂和变形等失效现象。因此，需要通过调整淬火剂的组成成分来克服以上问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种模具钢用淬火剂。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种模具钢用淬火剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:
钼酸钠2-4，氯化钠3-5，硅酸钠0.3-0.5，磷酸氢二钠0.1-0.2，辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1，亚甲基二萘磺酸钠0.3-0.5，羟丙基瓜尔胶1-2，羧甲基淀粉钠0.5_1，草酸0.5 -1，聚马来酸酐0.1-0.2，助剂3-5，水70-80 ；
其中助剂由下列重量份的原料制成:
鲜猪骨粉15-20，月桂酰肌氨酸钠1-2，十二烷基葡糖苷1-2，山梨醇酐单油酸酯0.5-1，乙二胺四乙酸钠1-2，葡萄糖酸钠3-5，柠檬酸钠2-4，甲基异噻唑啉酮0.3-0.5，维生素C磷酸酯镁0.5-1 ；
助剂的制备方法是:
先按固液重量比1:6-1:5向鲜猪骨粉中加入8-10%的醋酸溶液，再加入月桂酰肌氨酸钠、十二烷基葡糖苷和山梨醇酐单油酸酯搅拌均匀并于60-80°C保温8-12h，将pH调至6_7后过滤，再按固液重量比1:8-1:10向滤液中加入活性白土，40-60°C搅拌4-8h，过滤后向滤液中加入其余原料，充分搅拌至溶解完全，即得。
[0006]一种模具钢用淬火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(I)将辛基酚聚氧乙烯醚加入1/3-1/2量的水，200-500r/min搅拌5_10min，再加入亚甲基二萘磺酸钠、羟丙基瓜尔胶和羧甲基淀粉钠50-60°C搅拌15-30min，得A组分；
(2)将聚马来酸酐、草酸和磷酸氢二钠共同加入余量的水中，60-80°C搅拌20-40min，得B组分；
(3)将B组分加入反应釜，并于90-95°C条件下向反应釜中加入氯化钠、钼酸钠和硅酸钠搅拌直至完全溶解，再将温度降至30-40 °C，缓慢加入A组分200-600r/min搅拌20-30min，最后加入其余原料混合均勾，过滤后即得。
[0007]本发明的优点是:
1.本发明的淬火剂具有良好的热处理工艺性能，淬透性高，热处理变形小，工件具有高硬度和高耐磨性，适用于模具钢的淬火处理；
2.使用过程中无油烟、挥发少，能改善工作环境，同时安全环保，满足环保产业政策的要求。
【具体实施方式】
[0008]本发明非限定实施例如下:
一种模具钢用淬火剂，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
钼酸钠3，氯化钠4，硅酸钠0.4，磷酸氢二钠0.15，辛基酚聚氧乙烯醚0.8，亚甲基二萘磺酸钠0.4，羟丙基瓜尔胶1.5，羧甲基淀粉钠0.8，草酸0.8，聚马来酸酐0.15，助剂4，水75 ；
其中，助剂由下列重量(kg)的原料制成:
鲜猪骨粉18，月桂酰肌氨酸钠1.5，十二烷基葡糖苷1.5，山梨醇酐单油酸酯0.8，乙二胺四乙酸钠1.5，葡萄糖酸钠4，柠檬酸钠3，甲基异噻唑啉酮0.4，维生素C磷酸酯镁0.8 ;助剂的制备方法:
先按固液重量比1:6向鲜猪骨粉中加入10%的醋酸溶液，再加入月桂酰肌氨酸钠、十二烷基葡糖苷和山梨醇酐单油酸酯搅拌均匀并于80°C保温8h，将pH调至6后过滤，再按固液重量比1:8向滤液中加入活性白土，60°C搅拌6h，过滤后向滤液中加入其余原料，充分搅拌至溶解完全，即得。
[0009]模具钢用淬火剂的制备方法包括以下步骤:
(1)将辛基酸聚氧乙稀醚加入1/2量的水，400r/min搅拌8min，再加入亚甲基二萘磺酸钠、羟丙基瓜尔胶和羧甲基淀粉钠60°C搅拌15min，得A组分；
(2)将聚马来酸酐、草酸和磷酸氢二钠共同加入余量的水中，80°C搅拌20min，得B组分;
(3)将B组分加入反应釜，并于90°C条件下向反应釜中加入氯化钠、钼酸钠和硅酸钠搅拌直至完全溶解，再将温度降至40°C，缓慢加入A组分400r/min搅拌20min，最后加入其余原料混合均匀，过滤后即得。
[0010]使用本实施例制备得到的淬火剂对35CrMo模具钢进行淬火，淬火加热温度为850 0C，淬火后测量硬度为HRC56，无开裂现象。
【主权项】
1.一种模具钢用淬火剂，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 钼酸钠2-4，氯化钠3-5，硅酸钠0.3-0.5，磷酸氢二钠0.1-0.2，辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1，亚甲基二萘磺酸钠0.3-0.5，羟丙基瓜尔胶1-2，羧甲基淀粉钠0.5_1，草酸0.5 -1，聚马来酸酐0.1-0.2，助剂3-5，水70-80 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成: 鲜猪骨粉15-20，月桂酰肌氨酸钠1-2，十二烷基葡糖苷1-2，山梨醇酐单油酸酯0.5-1，乙二胺四乙酸钠1-2，葡萄糖酸钠3-5，柠檬酸钠2-4，甲基异噻唑啉酮0.3-0.5，维生素C磷酸酯镁0.5-1 ； 所述助剂的制备方法是: 先按固液重量比1:6-1:5向鲜猪骨粉中加入8-10%的醋酸溶液，再加入月桂酰肌氨酸钠、十二烷基葡糖苷和山梨醇酐单油酸酯搅拌均匀并于60-80°C保温8-12h，将pH调至6_7后过滤，再按固液重量比1:8-1:10向滤液中加入活性白土，40-60°C搅拌4-8h，过滤后向滤液中加入其余原料，充分搅拌至溶解完全，即得。
2.根据权利要求1所述的一种模具钢用淬火剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将辛基酚聚氧乙烯醚加入1/3-1/2量的水，200-500r/min搅拌5_10min，再加入亚甲基二萘磺酸钠、羟丙基瓜尔胶和羧甲基淀粉钠50-60°C搅拌15-30min，得A组分； (2)将聚马来酸酐、草酸和磷酸氢二钠共同加入余量的水中，60-80°C搅拌20-40min，得B组分； (3)将B组分加入反应釜，并于90-95°C条件下向反应釜中加入氯化钠、钼酸钠和硅酸钠搅拌直至完全溶解，再将温度降至30-40 °C，缓慢加入A组分200-600r/min搅拌20-30min，最后加入其余原料混合均勾，过滤后即得。
【专利摘要】本发明公开了一种模具钢用淬火剂，其特征是由下述重量份的原料制得：钼酸钠2-4，氯化钠3-5，硅酸钠0.3-0.5，磷酸氢二钠0.1-0.2，辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1，亚甲基二萘磺酸钠0.3-0.5，羟丙基瓜尔胶1-2，羧甲基淀粉钠0.5-1，草酸0.5 -1，聚马来酸酐0.1-0.2，助剂3-5，水70-80。本发明的淬火剂具有良好的热处理工艺性能，淬透性高，热处理变形小，工件具有高硬度和高耐磨性，适用于模具钢的淬火处理。
【IPC分类】C21D1-60
【公开号】CN104593557
【申请号】CN201510011067
【发明人】邬全法
【申请人】安徽东星汽车部件有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月10日