本發(fā)明涉及一種固態(tài)淬火油用調(diào)整劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于淬火試劑。

背景技術(shù)：

1、淬火是指將鋼加熱到ac3或ac1點(diǎn)以上某一溫度，保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝，是機(jī)械制造加工中的重要環(huán)節(jié)。淬火的目的是提高硬度、強(qiáng)度、耐磨性以提高零件的使用性能。在淬火過(guò)程中，淬火油作為冷卻介質(zhì)起到重要作用。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書cn1078489a公開了一種等溫分級(jí)淬火油組合物，該淬火油組合物的主要組成物包括礦物基礎(chǔ)油、催冷劑、防銹劑、光亮劑和抗氧劑；中國(guó)專利申請(qǐng)cn103710083a公開了一種等溫分級(jí)淬火油組合物，該淬火油組合物進(jìn)一步提升了等溫分級(jí)淬火油的冷卻性能、熱氧化安定性和光亮性，同時(shí)具有一定的短期防銹性。

2、淬火油隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，自然會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，具體包括冷卻性能變差、熱氧化安定性變差等。這些問(wèn)題有時(shí)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)，有時(shí)單獨(dú)出現(xiàn)，通常會(huì)造成淬火工件產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至產(chǎn)生不合格工件。解決這種問(wèn)題的方法通常是更換部分或全部在用油，但是這會(huì)帶來(lái)巨大的成本增加，有時(shí)更換淬火油帶來(lái)的在用油性能變化可能會(huì)造成工況變化，促使熱處理企業(yè)必須花費(fèi)時(shí)間摸索和調(diào)整設(shè)備參數(shù)，加大時(shí)間和精力的投入。對(duì)在用油進(jìn)行調(diào)整也可以用來(lái)解決在用油老化問(wèn)題。

3、中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書cn102978356a公開了一種淬火油再生方法，包括以下步驟：a)將待處理的淬火油沉降或過(guò)濾；b)將降酸值劑加至經(jīng)步驟a)處理過(guò)的淬火油中，在65～95℃條件下，充分接觸0.5～10小時(shí)；其中，所述降酸值劑選自堿金屬或堿土金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽中的至少一種，加入量為待處理淬火油重量的0.5～3.0％；c)將吸附助劑加至經(jīng)步驟b)處理過(guò)的淬火油中，在65～95℃條件下充分接觸0.5～10小時(shí)后過(guò)濾；其中，所述吸附助劑選自活性白土或硅藻土中的至少一種，加入量為待處理淬火油重量的5～15％；d)將經(jīng)步驟c)處理過(guò)的淬火油在80～100℃條件下循環(huán)攪拌0.5～10小時(shí)，去除淬火油中的微量水分，水分含量控制在不大于0.03重量％；e)將功能調(diào)整劑加至經(jīng)步驟d)處理過(guò)的淬火油中，攪拌均勻后即得到再生后的淬火油；其中，所述功能調(diào)整劑的加入量為待處理淬火油重量的0.5～15％。

4、現(xiàn)有補(bǔ)加淬火油或淬火油功能調(diào)整劑以添加液態(tài)物質(zhì)為主，液態(tài)物質(zhì)相比于固態(tài)物質(zhì)不利于運(yùn)輸、稱量和添加。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書cn102978356a公開的淬火油再生方法以添加固態(tài)物質(zhì)為主，但過(guò)程繁瑣，需要在處理過(guò)后過(guò)濾回收淬火油。過(guò)濾出來(lái)的處理劑會(huì)成為工業(yè)廢物，需要增加廢物處理成本。因此，開發(fā)出固態(tài)且無(wú)需過(guò)濾回收的可以調(diào)整老化淬火油的淬火油功能調(diào)整劑組合物具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述淬火油在使用過(guò)程中出現(xiàn)老化現(xiàn)象，造成性能下降的問(wèn)題，而且現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有用無(wú)需過(guò)濾回收的固態(tài)調(diào)整劑調(diào)整淬火油的方法，本發(fā)明提供一種固態(tài)淬火油用調(diào)整劑及其制備方法和應(yīng)用，將本發(fā)明的淬火油固態(tài)調(diào)整劑加入到老化的淬火油中，能夠提高在用油的使用性能，使老化淬火油的冷卻性能、熱氧化安定性得到顯著改善。本發(fā)明的淬火油用調(diào)整劑除調(diào)整老化在用油之外，還可以用于調(diào)整與工況不匹配的淬火油產(chǎn)品。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：70～95份的冷卻性能改進(jìn)劑；5～30份的抗氧劑；其中，所述抗氧劑包括高溫抗氧劑和低溫抗氧劑；所述低溫抗氧劑選自t501、bht、t511、二叔丁基混合酚中的至少一種；所述高溫抗氧劑選自固態(tài)t531、固態(tài)t534中的至少一種。

3、根據(jù)本發(fā)明所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的一些實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述高溫抗氧劑與所述低溫抗氧劑的重量比為1:0.1～10:1，優(yōu)選為1:0.15～5:1。

4、根據(jù)本發(fā)明所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的一些實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述冷卻性能改進(jìn)劑選自白色樹脂、固態(tài)石油樹脂(通常為高聚合度)中的至少一種。

5、在本發(fā)明中，冷卻性能改進(jìn)劑、抗氧劑均可以通過(guò)商購(gòu)獲得。

6、本發(fā)明第二方面提供了上述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的制備方法，包括：將冷卻性能改進(jìn)劑、抗氧劑充分混合研磨。

7、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法的一些實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述研磨粒徑為80～140目。

8、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法的一些具體實(shí)施方式，固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的制備方法包括：

9、(1)按以下組分的重量份數(shù)準(zhǔn)備原料：70～95份的冷卻性能改進(jìn)劑；5～30份的抗氧劑。

10、(2)將冷卻性能改進(jìn)劑、抗氧劑加入研磨機(jī)中研磨至80～140目使其獲得較好的油溶解性；

11、(3)取出充分研磨混合的固體粉末混合物，即為固態(tài)淬火油用調(diào)整劑。

12、本發(fā)明第三方面提供了上述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑或上述的制備方法在調(diào)整老化的淬火油性能中的應(yīng)用。

13、其中，所述老化是指淬火油的冷卻性能變差、熱氧化安定性變差等。這些問(wèn)題可以是同時(shí)出現(xiàn)，也可以是單獨(dú)出現(xiàn)。這些問(wèn)題通常會(huì)造成淬火工件產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至產(chǎn)生不合格工件。

14、本發(fā)明第四方面提供了一種調(diào)整老化的淬火油的性能的方法，包括：在老化的淬火油中加入上述固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，優(yōu)選地，加入量為2質(zhì)量％～20質(zhì)量％。

15、老化的超速淬火油，通常是指使用過(guò)的超速淬火油，一般最大冷速(40℃)低于90℃/s。

16、在性能下降的老化淬火油中，按2wt％～20wt％的比例外加固態(tài)淬火油功能調(diào)整劑，可使老化淬火油的各項(xiàng)性能明顯提高。在冷卻性能方面，按照5質(zhì)量％的比例外加至老化的超速淬火油中，可將淬火油的最大冷速?gòu)?0℃/s提高至95℃/s以上，顯著提高超速淬火油的冷卻性能。在熱氧化安定性方面，按照5質(zhì)量％的比例外加至老化淬火油中，可將淬火油的150℃旋轉(zhuǎn)氧彈從50min提高至105min以上，顯著提高淬火油的熱氧化安定性。添加固態(tài)淬火油功能調(diào)整劑后，淬火油的冷卻性能和熱氧化安定性指標(biāo)均可顯著提高，有利于用較低成本改進(jìn)在用油。

17、本發(fā)明的有益效果：

18、(1)采用本發(fā)明的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑能夠顯著改善淬火油的冷卻性能和熱氧化安定性，有利于提高淬火過(guò)程對(duì)工件的淬透性和淬硬性、提高淬火油的使用壽命。

19、(2)本發(fā)明的淬火油用固態(tài)調(diào)整劑可以有效改善老化淬火油的綜合性能，固體狀態(tài)調(diào)整劑易于運(yùn)輸、稱量及添加，且添加量少，添加方法簡(jiǎn)單，添加后無(wú)需對(duì)淬火油進(jìn)行過(guò)濾或回收固體物質(zhì)的操作。相比于用新油或液體淬火油調(diào)整劑調(diào)整在用油、或用需過(guò)濾回收的固態(tài)調(diào)整劑調(diào)整淬火油，本發(fā)明投入的時(shí)間、成本均較少，且過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢物。

技術(shù)特征：

1.固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，以重量份數(shù)計(jì)，包括組分：70～95份的冷卻性能改進(jìn)劑和5～30份的抗氧劑；所述抗氧劑包括高溫抗氧劑和低溫抗氧劑；所述低溫抗氧劑選自t501、bht、t511、二叔丁基混合酚中的至少一種；所述高溫抗氧劑選自固態(tài)t531、固態(tài)t534中的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，其特征在于，所述高溫抗氧劑與所述低溫抗氧劑的重量比為1:0.1～10:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，其特征在于，所述高溫抗氧劑與所述低溫抗氧劑的重量比為1:0.15～5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，其特征在于，所述冷卻性能改進(jìn)劑選自白色樹脂、固態(tài)石油樹脂中的至少一種。

5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的制備方法，包括：將冷卻性能改進(jìn)劑、抗氧劑混合后研磨，得到所述固態(tài)淬火油用調(diào)整劑。

6.權(quán)利要求5所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的制備方法，其特征在于，所述研磨后粒徑為80～140目。

7.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑或權(quán)利要求5或6所述的制備方法制備的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑在調(diào)整老化的淬火油性能中的應(yīng)用。

8.調(diào)整老化的淬火油的性能的方法，包括：在老化的淬火油中加入權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑或權(quán)利要求5或6所述的制備方法制備的固態(tài)淬火油用調(diào)整劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整老化的淬火油的性能的方法，其特征在于，所述固態(tài)淬火油用調(diào)整劑的加入量為老化的淬火油質(zhì)量的2％～20％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種固態(tài)淬火油用調(diào)整劑及其制備方法和應(yīng)用。固態(tài)淬火油用調(diào)整劑，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：70～95份的冷卻性能改進(jìn)劑；3～30份的抗氧劑；所述低溫抗氧劑選自T501、BHT、T511、二叔丁基混合酚中的至少一種；所述高溫抗氧劑選自固態(tài)T531、固態(tài)T534中的至少一種。其中，所述抗氧劑包括高溫抗氧劑和低溫抗氧劑。本發(fā)明的固態(tài)淬火油調(diào)整劑相比于液體淬火油調(diào)整劑具有易于運(yùn)輸、稱量和添加的優(yōu)點(diǎn)。將本發(fā)明的固態(tài)淬火油調(diào)整劑加入到老化的淬火油中，能夠提高在用油的使用性能，使老化淬火油的冷卻性能、熱氧化安定性得到改善。

技術(shù)研發(fā)人員：陳孟子倞,姚鈞耀,袁曉天,鄧象賢,張玉蘇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2