本發(fā)明涉及碳素鋼緊固件的熱處理工藝領域，特別是涉及一種熱處理用淬火介質(zhì)。

背景技術：

目前，國內(nèi)外用于熱處理淬火的介質(zhì)有：水、鹽水溶液、聚合物水溶液、油等。各種介質(zhì)適用于不同材質(zhì)、不同規(guī)格等零件的淬火熱處理。碳素鋼緊固件的淬火根據(jù)零件的規(guī)格(或有效加熱尺寸)、形狀、截面積變化等情況，一般選用5％～15％的nacl水溶液、聚合物水溶液、油等介質(zhì)。采用油淬火容易造成淬火硬度低、硬度有軟點的情況。聚合物水溶液價格太高，在工業(yè)上的應用難以推廣，而且其應用范圍具有較大的局限性，對于稍大規(guī)格零件的淬火其冷卻速度遠遠不夠。

5％～15％的nacl水溶液是碳素鋼緊固件淬火最常用的淬火介質(zhì)。碳素鋼緊固件的淬火，產(chǎn)品在5％～15％的nacl水溶液這類冷卻速度快的淬火介質(zhì)中的冷卻時間，對于淬火的質(zhì)量影響相當大：冷卻時間稍長點，就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；冷卻時間稍短點，又達不到淬火目的，不但硬度低還可能有軟點存在。對于緊固件行業(yè)的小規(guī)格碳素鋼螺栓、螺釘、螺母這一類產(chǎn)品的熱處理，采用5％～15％的nacl水溶液進行淬火，由于在冷卻液中的冷卻時間無法控制，產(chǎn)品在馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度點(ms)以下的冷卻速度過快，會頻繁出現(xiàn)淬火開裂現(xiàn)象。若采用聚合物水溶液、油等冷卻介質(zhì)淬火，聚合物水溶液太貴且冷卻能力也有限，油的冷卻能力太低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種熱處理用淬火介質(zhì)以解決小規(guī)格碳素鋼零件尤其是緊固件類的螺栓螺釘螺母，采用5％～15％的nacl水溶液淬火容易頻繁出現(xiàn)淬火開裂現(xiàn)象的技術問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種熱處理用淬火介質(zhì)，該淬火介質(zhì)是采用nacl與水配置而成的濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的nacl水溶液，適用于小規(guī)格碳素鋼零件產(chǎn)品的淬火熱處理。該淬火介質(zhì)的淬火冷卻速度介于5％～15％nacl水溶液和油之間，可以在保證淬火質(zhì)量的前提下最大限度降低淬火開裂傾向。

淬火介質(zhì)適用于小規(guī)格碳素鋼零件產(chǎn)品的尺寸(或規(guī)格)包括有效厚度7mm以下的棒料類零件，尤其適用于等效螺紋規(guī)格m8以下的螺栓、等效螺紋規(guī)格m14以下的螺母等緊固件行業(yè)類零件。

本發(fā)明采用nacl與水配置成濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的nacl水溶液作為淬火介質(zhì)，保證淬火質(zhì)量的前提下可有效降低淬火開裂傾向，避免出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，提升淬火質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的技術原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明是這樣實施的：

本發(fā)明采用的熱處理淬火介質(zhì)配方：溶質(zhì)選用純凈的nacl固態(tài)x千克，溶劑選用液態(tài)純凈水y千克，配置而成濃度或質(zhì)量百分含量(x/(x+y))為25％～30％的nacl水溶液，即x/(x+y)＝25％～30％。

在上述技術方案中，必須嚴格控制固溶態(tài)nacl和液態(tài)純凈水的純度，確保配置的淬火介質(zhì)濃度處于25％～30％范圍內(nèi)。

本發(fā)明碳素鋼淬火的目的是為了獲得高硬度的馬氏體組織。根據(jù)過冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變理論，過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的關鍵在于淬火冷卻速度的大小，冷卻速度v必須大于臨界冷卻速度vc才能避開c曲線的鼻子防止珠光體轉(zhuǎn)變，這是發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的前提條件。但是，在這個前提下又應盡量緩慢冷卻，以減少鋼中的內(nèi)應力。為此，可根據(jù)c曲線圖(如圖1所示)，應使淬火工作在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍(650～500)℃進行快冷(即與c曲線的“鼻尖”相切)；另一方面，為減少馬氏體轉(zhuǎn)變的組織應力，防止變形和開裂，在馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度(ms)以下，即溫度(300～100)℃范圍的冷卻速度則需要盡可能小些。相對于熱應力，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織應力對產(chǎn)品開裂的貢獻是主要的。因此，在300℃以下的冷卻速度越慢越好。

與常用的5％～15％的nacl水溶液淬火介質(zhì)相比，本發(fā)明采用nacl與水配置成濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的nacl水溶液作為淬火介質(zhì)，通過適當提高淬火介質(zhì)的濃度來降低淬火冷卻速度，從而減少淬火熱應力與組織應力，進而降低淬火開裂的傾向。于此同時，該濃度淬火介質(zhì)的冷卻速度能夠保證小規(guī)格碳素鋼緊固件產(chǎn)品的淬火質(zhì)量，即淬火回火后可滿足產(chǎn)品性能要求。成功解決了小規(guī)格碳素鋼零件采用5％～15％的nacl水溶液淬火頻繁出現(xiàn)淬火開裂技術難題。因此，本發(fā)明可在碳素鋼產(chǎn)品熱處理領域進行推廣，尤其是在緊固件行業(yè)的碳素鋼螺栓螺釘?shù)取?/p>

實驗例1：

試驗檢測數(shù)據(jù)如下：

實施例1：

一種熱處理用淬火介質(zhì)，所述淬火介質(zhì)是采用nacl與水配置而成的濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的nacl水溶液，適用于小規(guī)格碳素鋼緊固件產(chǎn)品的淬火熱處理。所述淬火介質(zhì)的淬火冷卻速度介于5％～15％nacl水溶液和油之間，可以在保證淬火質(zhì)量的前提下有效降低淬火開裂傾向。所述淬火介質(zhì)適用于小規(guī)格碳素鋼緊固件的尺寸(或規(guī)格)包括有效厚度7mm以下的棒料類零件、等效螺紋規(guī)格m8以下的螺栓類零件、等效螺紋規(guī)格m14以下的螺母類零件。

本實施例采用nacl與水配置而成的濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的nacl水溶液，與常用淬火介質(zhì)5％～15％的nacl水溶液以及油進行淬火效果的比較。選取材料牌號35、性能等級8.8級(250-320hv10)、規(guī)格m4×12已滾絲的螺栓30件。具體實施方案如下表所示：

當然，以上只是本發(fā)明的具體應用范例，本發(fā)明還有其他的實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明所要求的保護范圍之內(nèi)。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種熱處理用淬火介質(zhì)，該淬火介質(zhì)是采用NaCl與水配置而成的濃度為25％～30％的NaCl水溶液。本發(fā)明采用NaCl與水配置成濃度(質(zhì)量百分含量)為25％～30％的NaCl水溶液作為淬火介質(zhì)，保證淬火質(zhì)量的前提下可有效降低淬火開裂傾向，避免出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，提升淬火質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

技術研發(fā)人員：樊開倫;裴烈勇;王運蘭;王文娟;劉勇德;徐韜
受保護的技術使用者：貴州航天精工制造有限公司
技術研發(fā)日：2017.05.17
技術公布日：2017.09.29