专利名称：一种涂料的制作方法
技术领域：
本发明设计热处理技术领域，尤其涉及一种用于防止厚薄不均零件淬火变形的涂 料。
背景技术：
目前对于厚薄不均零件的淬火变形控制，通常有二种方法一种是先淬火再机械 校直；另一种是先局部快冷再整体缓冷。这二种方法都有着明显的缺点如第一种需要再 增加一道校直工艺，这样的话即增加了工人的劳动强度还提高了生产成本，而且一些变形 大的零件很难完全难校直，即使校直了在以后的生产和使用过程中多多少少会恢复，这势 必会影响零件的质量。第二种先局部快冷再整体缓慢冷却的工艺对工人的操作要求非常 高，非常容易在厚薄交界处出现淬火裂纹使零件报废。现在淬火前将零件的薄壁部分先涂 上本发明涂料，干燥后再实施淬火。实验证明厚薄不均的零件经涂料涂后再淬火，能使零件 各部位的加热和冷却速度差异明显减小，淬火后金相组织差异也明显减小，从而淬火变形 倾向得到明显的控制。
发明内容
为解决现有技术中对厚薄不均零件的淬火变形问题，本发明提供一种涂料，用于 防止厚薄不均零件淬火变形，所述涂料由空心玻璃微珠、水玻璃和粘结剂组成。进一步的，所述空心玻璃微珠为160微米至200微米空心玻璃微珠。进一步的，所述粘结剂包括矿浆和糊精。较佳的，所述空心玻璃微珠的质量百分比为55%到64%，所述水玻璃的质量百分 比为25%到35%。较佳的，所述涂料的使用方法为将所述空心玻璃微珠、所述水玻璃与所述粘结剂 调和成涂料；对所述涂料进行正交试验；将所述涂料喷施于所述厚薄不均零件的壁薄处； 自然条件下干燥；对所述涂料和所述零件实施整体淬火；对所述涂料和所述零件实施整体 进行回火处理；将零件上的涂料剥离，再对所述零件进行清洗和烘干。进一步的，所述空心玻璃微珠为160微米至200微米空心玻璃微珠。进一步的，所述粘结剂包括矿浆和糊精。较佳的，所述空心玻璃微珠的质量百分比为35%到64%，所述水玻璃的质量百分 比为25%到35%。较佳的，所述涂料喷涂的厚度为0. 5mm-2mm。可选的，所述干燥步骤在120度的烘箱内烘干。本发明所述涂料的优点是(1)所述涂料的来源都是工业上常用的保温材料和粘 结剂，成本低、经济性良好。(2)操作性强，对操作者的技能依赖性非常低，所述涂料非常容 易上涂，淬火后清洗也比较容易。(3)所述涂料无毒；不会影响工人的身体健康。(4)采用 本发明的涂料后，可采用操作相对简单的整体淬火，易于批量生产。
具体实施例方式为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图
，对本发明新型的内容作 进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的普通及说人员所熟知的一 般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说 明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。
本发明提出一种用于防止厚薄不均零件淬火变形涂料，所述涂料由空心玻璃微 珠、水玻璃(硅酸钠溶液)和粘结剂组成。所述空心玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途 广泛、性能优异的新型轻质材料，所述空心玻璃微珠的热稳定性好，能有效起到隔热效果。 所述水玻璃的耐热性好，干燥硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降很小，故 在所述空心玻璃微珠的基础上添加水玻璃能够提高隔热效果。进一步的，所述空心玻璃微 珠为160-200微米空心玻璃微珠。孔径大小为160微米 200微米的空心玻璃微珠常用于 防渗剂，因此就选用此空心玻璃微珠作为涂料，可以防止淬火过程中对所述零件的损伤，实 验亦证明采用160微米 200微米可有效防止所述零件在淬火时发生变形。进一步的，所述 粘结剂包括矿浆和糊精。所述矿浆和糊精为工业上常用的粘结剂，成本低、易调和且无毒。较佳的，所述空心玻璃微珠的质量百分比为55%到64%，所述水玻璃的质量百分 比为25%到35%。经试验表明，采用质量百分比60%左右所述空心玻璃微珠，和质量百分 比30%左右所述水玻璃能使所述涂料具有良好的易涂性、耐磨性和清理性。工业实际操作 中，所述成分的比例不要求严格精确，只要满足在一定的范围内即可，这样大大降低了对工 人操作上的要求，有助于提高工作效率。所述涂料的使用方法为将所述空心玻璃微珠、所述水玻璃与所述粘结剂调和成 涂料；对所述涂料进行正交试验；将所述涂料喷施于所述厚薄不均零件的壁薄处；所述正 交试验是在所述涂料制作完成后，首先在样品零件上进行涂抹、淬火、剥离等实验，确保所 述涂料具有良好的易涂性、耐磨性、剥落性和清理性。正交试验合格后将涂料涂抹在所述 零件上，所述涂料的厚度是零件厚薄不均情况而定，一般为0. 5mm-2mm，这一厚度范围能够 有效保护所述零件在淬火过程中不发生变形。涂抹结束后将所述零件在自然条件(常温、 常压)下干燥，如果希望快速干燥可放在120度的烘箱内烘干。干燥结束后对所述涂料和 所述零件实施整体淬火；淬火后按照技术要求进行回火处理；淬火为工业上常见零件处理 方法，将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却，淬火 后零件变硬，但同时变脆，为了降低零件刚性的脆性，将淬火后的零件在高于室温而低于 710°C的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火处理；最后，将零 件上的涂料剥离，再对所述零件实施清洗和烘干。以下在本发明的一个实施例，挖掘机的斗齿是挖掘机上的重要部件、也是易损件， 根据其工作方式和安装要求的不同，斗齿结构可视为齿尖和齿腔两部分，工作时齿尖直接 用于挖掘易磨损，而齿腔主要用于安装固定磨损较小。为了提高斗齿的使用寿命，设计者将 斗齿改为不同系列的厚齿尖，并按原有工艺的进行淬火加回火处理。不料改为厚齿尖的厚 斗齿工作寿命不仅没提高，有些厚斗齿甚至仅工作几十个小时就发生断裂而早期失效，断 裂处位于齿尖和齿腔的交界处。
金相分析发现厚斗齿不同部位的金相组织差异很大，且分布不均勻。齿的边缘处 组织基本上是回火索氏体，表明厚斗齿壁薄处在淬火时获得了全马氏体组织，这说明齿的 壁薄部分已完全淬透；但齿的中心部分组织为回火托氏体、碳化物以及珠光体组织组成的 混合组织，这说明齿的壁厚部分未能完全淬透；另外通过扫描电镜对断口进行形貌分析发 现厚斗齿系典型的脆性断裂。因此可以断定厚斗齿的齿尖和齿腔壁厚薄相差较大是导致 淬火断裂失效的根本原因。根据厚斗齿断裂失效的原因，采用本发明涂料涂复在厚斗齿的薄壁齿腔处，由于 本发明涂料具有隔热作用，能使零件各部位的加热和冷却速度差异明显减小。因此齿腔经 涂料涂复后再淬火，齿腔和齿尖中心的金相组织几乎没什么差异，金相组织基本上全部为 回火索氏体。并且厚斗齿的开裂倾向得到明显的控制。经过上述工艺处理后，厚斗齿不仅 没有发生早期断裂失效，而且使用寿命提高一倍。综上所述，本发明所述涂料的优点是(1)所述涂料的来源都是工业上常用的保 温材料和粘结剂，成本低、经济性良好。(2)操作性强，对操作者的技能依赖性非常低，所述 涂料非常容易上涂，淬火后清洗也比较容易。(3)所述涂料无毒；不会影响工人的身体健 康。(4)采用本发明的涂料后，可采用操作相对简单的整体淬火，易于批量生产。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术 领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此 本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种涂料，用于防止厚薄不均零件淬火变形，其特征在于，所述涂料包括空心玻璃微珠、水玻璃和粘结剂。
2.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述空心玻璃微珠为160微米至200微米空 心玻璃微珠。
3.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述粘结剂包括矿浆和糊精。
4.如权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的质量百分比为55%到 64%，所述水玻璃的质量百分比为25%到35%。
5.如权利要求1所述涂料的使用方法为将所述空心玻璃微珠、所述水玻璃与所述粘结剂调和成涂料； 对所述涂料进行正交试验； 将所述涂料喷施于所述厚薄不均零件的壁薄处； 自然条件下干燥；对所述涂料和所述零件实施整体淬火；对所述涂料和所述零件实施整体进行回火处理；将所述零件上的涂料剥离，再对所述零件进行清洗和烘干。
6.如权利要求5所述涂料的使用方法，其特征在于，所述空心玻璃微珠为160微米至 200微米空心玻璃微珠。
7.如权利要求5所述涂料的使用方法，其特征在于，所述粘结剂包括矿浆和糊精。
8.如权利要求5所述涂料的使用方法，其特征在于，所述空心玻璃微珠的质量百分比 为35%到64%，所述水玻璃的质量百分比为25%到35%。
9.如权利要求5所述涂料的使用方法，其特征在于，所述涂料喷涂的厚度为 0. 5mm-2mm0
10.如权利要求5所述涂料的使用方法，其特征在于，所述干燥步骤在120度的烘箱内烘干.
全文摘要
本发明提供一种涂料，用于防止厚薄不均零件淬火变形，所述涂料由空心玻璃微珠、水玻璃和粘结剂组成。本发明所述涂料有以下优点(1)所述涂料的来源都是工业上常用的保温材料和粘结剂，成本低、经济性良好。(2)操作性强，对操作者的技能依赖性非常低，所述涂料非常容易上涂，淬火后清洗也比较容易。(3)所述涂料无毒；不会影响工人的身体健康。(4)采用本发明的涂料后，可采用操作相对简单的整体淬火，易于批量生产。
文档编号C04B14/22GK101830683SQ20101015368
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者刘秦, 陆卫倩 申请人:上海电机学院