本發(fā)明涉及淬火液領(lǐng)域，具體屬于一種高鉻鑄鐵用水基聚合物淬火液。
背景技術(shù)：
近30年來，國內(nèi)外對(duì)高鉻鑄鐵進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并根據(jù)工況條件,已生產(chǎn)出多種高鉻鑄鐵件取代普通合金鑄鐵、高錳鋼及某些低合金鋼,使用壽命成倍增加。為保證高鉻白口鑄鐵件具有高的耐磨壽命,多年來皆是采用空氣中淬火,以獲得馬氏體基體,隨后進(jìn)行回火,用以消除熱處理應(yīng)力。普通高鉻鑄鐵工件如果只采用空冷淬火,則淬透性差,耐磨性低,使用壽命短。為了提高高鉻鑄鐵的淬透性,通常需要加入一定數(shù)量的鉬、鎳、銅等合金元素。近年來,鉬、鎳、銅等合金的供應(yīng)日趨緊張,價(jià)格飛速上漲,導(dǎo)致高鉻鑄鐵的生產(chǎn)成本不斷攀升。近年來,在改善高鉻鑄鐵淬透性的研究方面,雖然有“以錳代鉬”和“以鈮代鉬”等報(bào)道,但存在性能波動(dòng)大、穩(wěn)定性差等不足,在重要高鉻鑄鐵工件上的應(yīng)用較少。提高高鉻鑄鐵淬透性除了采用合金化手段外,淬火冷卻的改進(jìn)也是極其重要的手段。
眾所周知,淬火是將鋼鐵材料加熱到臨界溫度以上保溫,然后以大于臨界冷卻速度急速冷卻,從而得到馬氏體或貝氏體組織的熱處理方法,它是強(qiáng)化鋼鐵材料的最重要的熱處理方法。由于高鉻鑄鐵中含有較多的鉻,比普通鑄鐵和碳鋼的淬透性好。高鉻鑄鐵淬火冷卻時(shí),在ms溫度以下,由于發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變,體積膨脹,產(chǎn)生第二類畸變、第二類應(yīng)力及宏觀的熱處理應(yīng)力,容易導(dǎo)致淬火裂紋。淬火冷卻速度過慢(如空冷、風(fēng)冷或霧冷),會(huì)影響硬化程度,達(dá)不到工件淬硬層要求。因此,開發(fā)一種能使高鉻鑄鐵接近于理想冷卻狀態(tài)的淬火介質(zhì),對(duì)于提高高鉻鑄鐵的淬透性,防止高鉻鑄鐵熱處理時(shí)的變形和
開裂,降低高鉻鑄鐵生產(chǎn)成本,將具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高鉻鑄鐵用水基聚合物淬火液，淬透性明顯改善，和鉬鎳高鉻鑄鐵相當(dāng)，且硬度分布的均勻性較好，水基聚合物淬火液淬火可明顯提高無鉬鎳高鉻鑄鐵的淬透性。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種高鉻鑄鐵用水基聚合物淬火液，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組分組成：聚氧乙烯-丙烯聚醚3-10%、聚乙烯醇樹脂4-8%、二丙二醇0.4-1.2%、氯化鋅0.8-1.1%、硝酸鎂0.3-0.6%、聚氧烯胺4-5%，其余為水；該淬火液具體制備方法為:先將聚氧乙烯-丙烯聚醚、聚乙烯醇樹脂和水總重30-35%一并倒入加熱容器中，加熱容器溫度控制在60-80℃，攪拌均勻后在真空環(huán)境下靜置1-2小時(shí)，然后將剩余組分全部加入加熱容器內(nèi)，攪拌50-60分鐘，攪拌期間加熱容器內(nèi)溫度控制在50-55℃，即得淬火液。
所述的水基聚合物淬火液的組分中還含有防銹劑、抗氧化劑。
所述的水基聚合物淬火液，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組分組成：聚氧乙烯-丙烯聚醚6.5%、聚乙烯醇樹脂6%、二丙二醇0.8%、氯化鋅0.95%、硝酸鎂0.45%、聚氧烯胺4.5%，其余為水。
本發(fā)明的主要成分是有機(jī)高聚物，當(dāng)淬火介質(zhì)與熾熱的高鉻鑄鐵接觸時(shí)，在金屬表面形成一層導(dǎo)熱差的薄膜，對(duì)金屬向周圍介質(zhì)中散熱起到一定的阻礙作用,減緩了金屬的冷卻速度。介質(zhì)濃度越高,形成的膜越厚,介質(zhì)的粘度越大,介質(zhì)溫度越高,金屬散發(fā)的熱量通過其向周圍傳遞的速度越慢,其結(jié)果導(dǎo)致金屬的冷卻速度越小,故冷卻后其開裂傾向也隨之減小。由于高鉻鑄鐵中鉻含量較高,采用水基聚合物淬火液完全可以滿足其淬透性要求。另外,在淬火過程中不會(huì)引發(fā)火災(zāi)也無環(huán)境污染,比用機(jī)油淬火成本有所降低。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一：
一種高鉻鑄鐵用水基聚合物淬火液，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組分組成：聚氧乙烯-丙烯聚醚3%、聚乙烯醇樹脂4%、二丙二醇0.4%、氯化鋅0.8%、硝酸鎂0.3%、聚氧烯胺4%，其余為水；該淬火液具體制備方法為:先將聚氧乙烯-丙烯聚醚、聚乙烯醇樹脂和水總重30%一并倒入加熱容器中，加熱容器溫度控制在60℃，攪拌均勻后在真空環(huán)境下靜置1小時(shí)，然后將剩余組分全部加入加熱容器內(nèi)，攪拌50分鐘，攪拌期間加熱容器內(nèi)溫度控制在50℃，即得淬火液，水基聚合物淬火液的組分中還含有防銹劑、抗氧化劑。
實(shí)施二：
一種高鉻鑄鐵用水基聚合物淬火液，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組分組成：聚氧乙烯-丙烯聚醚10%、聚乙烯醇樹脂8%、二丙二醇1.2%、氯化鋅1.1%、硝酸鎂0.6%、聚氧烯胺5%，其余為水；該淬火液具體制備方法為:先將聚氧乙烯-丙烯聚醚、聚乙烯醇樹脂和水總重35%一并倒入加熱容器中，加熱容器溫度控制在80℃，攪拌均勻后在真空環(huán)境下靜置2小時(shí)，然后將剩余組分全部加入加熱容器內(nèi)，攪拌60分鐘，攪拌期間加熱容器內(nèi)溫度控制在55℃，即得淬火液。