專利名稱：熱處理pag水基淬火介質穩定劑及其用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及材料熱處理技術領域，具體是關于一種熱處理聚烷撐二醇(PAG)水基淬火介質穩定劑；此外，本發明還涉及該穩定劑的用途。
背景技術：
隨著航天制造技術和設計水平的迅速發展，對零件性能特別是大型、復雜結構零件的性能均一性要求越來越高，對熱處理技術提出了更高要求。熱處理中沿用幾千年的淬火介質是水和油，采用礦物油等作為淬火冷卻介質，環境成本巨大。據化驗，油煙(霧)、油中以及鋼材表面都留有二惡英，具有極強的致癌性，熱處理工人肺癌、鼻咽癌發病率也高于其它職業。油煙(霧)中顆粒排入大氣造成的職業病增加，危害面積較大。另外，淬火油中含有較多重金屬，清洗后如直排，將污染水源。熱處理的淬火油槽是安全生產火災隱患的重點防范對象，水基淬火介質是發展的重要方向，PAG水基淬火介質是應用最多的淬火介質，由于有機淬火介質易起泡腐敗，鹽浴加熱時零件附帶的鹽對淬火液有破壞作用，需要使用穩定劑提高淬火介質穩定性和使用壽命。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種能有效提高淬火介質穩定性和使用壽命的熱處理PAG水基淬火介質穩定劑，并提出該穩定劑的用途。本發明為解決其技術問題而提供的一種熱處理PAG水基淬火介質穩定劑，由下列重量份的組分組成:破泡聚硅氧烷溶液1-10份、二異丁基甲酮1-12份、烯基丁二酸-環烷酸鋅1-15份、磺酸鋇1-5份和聚乙二醇1-8份。本發明上述熱處理PAG水基淬火介質穩定劑的制備方法并無特別之處，只需將各組分攪拌混合即可。
逆溶是PAG具備可調節冷卻特性的基礎。淬火冷卻中，PAG不僅能從工件周圍超過濁點的水中脫溶出來，而且還可能同其他脫溶出來的PAG聚合物一起粘附在工件表面上，這部分PAG的濃度，我們把它叫做有效濃度。淬火液在燒杯中作加熱試驗發現，新配制的淬火液，當被加熱到沸騰溫度時，脫溶出來的聚合物能全部呈絮狀團聚在一起，并因裹帶了水蒸氣而首先浮在液面上。經過長期使用的PAG淬火液被加熱到沸騰溫度時，就可能有一部分脫溶出來的聚合物不是與其他聚合物相聚成絮狀，而是獨自像雪花一樣下沉到杯底；鹽浴淬火后，礦物鹽會進入淬火溶液中，PAG溶液的逆溶效應是二乙基聚醚與水分子之間氫鍵作用的結果，而礦物鹽的進入無疑會減弱該氫鍵的結合力，使得相應溶液的濁點有所降低，從而導致PAG溶液表現出蒸氣膜時效延長,影響淬火效果。本發明上述穩定劑加入，可有效提高一定濃度的PAG淬火液穩定性，提高脫溶出來的聚合物逆溶效果，沉淀物較少；在鹽浴淬火時，能提高溶液耐礦物鹽能力，減小礦物鹽造成的損耗。隨著其中穩定劑含量的增加，蒸氣膜時效、最大冷速及300°C冷速均有不同變化。當高溫探頭剛浸入淬火液時，聚合物的析出和探棒周圍水的氣化同時發生，原來溶解在水中的穩定劑有少部分在探棒表面結晶，這些穩定劑受輻射和傳導加熱到一定程度就會產生爆炸，爆炸沖擊打破了探棒表面的聚合物包膜，使該部位探棒表面暴露在水溶液中，從而加快了冷卻速度。溶液中穩定劑濃度越高，爆炸引起的冷卻速度增加也就越大。因此在配制PAG淬火液時，應嚴格控制穩定劑的加入量，以不超過2%的百分比濃度為宜，優選加入量為PAG水溶液重量的0.1-2%。本發明熱處理PAG水基淬火介質穩定劑主要用于是以聚烷撐二醇(PAG)為主成份水基淬火介質，且聚烷撐二醇(PAG)水溶液的質量百分濃度為5.0% -30%。具有抑制泡沫產生、防腐和增加穩定性等多重功能。配制好水基淬火介質使用溫度為15-70℃，連續生產能保持平穩的工作狀態，生產的工件硬度無影響，無腐蝕斑點、表面光潔、質量優良。該穩定劑具有價格低廉、添加后無煙氣、無氣味、流動性好、鹽浴淬火穩定性好等優點，具有推廣應用的價值。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例應理解為僅用于說明本發明而不用于限制本發明的保護范圍。在閱讀了本發明記載的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發明權利要求所限定的范圍。實施例1在PAG質量百分濃度為5%的PAG淬火液加入由下列重量份的組分攪拌混合組成穩定劑:破泡聚硅氧烷溶液3份、二異丁基甲酮5份、烯基丁二酸-環烷酸鋅7份、磺酸鋇2份和聚乙二醇2份。制得的淬火液使用冷卻特性測試儀測試結果見表1，其中1%為最佳配比，使用壽命提高20%。表1穩定劑添加量對PAG5冷卻特性的影響
權利要求
1.一種熱處理PAG水基淬火介質穩定劑，其特征在于，由下列重量份的組分組成: 破泡聚硅氧烷溶液1-10份； 二異丁基甲酮1-12份； 烯基丁二酸-環烷酸鋅1-15份； 磺酸鋇1-5份； 聚乙二醇1-8份。
其中優選配比方案由下列重量份的組分組成:破泡聚硅氧烷溶液1-4份、二異丁基甲酮2-7份、烯基丁二酸-環烷酸鋅4-8份、磺酸鋇2-5份和聚乙二醇2-5份。
2.權利要求1所述的熱處理PAG水基淬火介質穩定劑用于以聚烷撐二醇PAG為主成份水基淬火介質。
3.根據權利要求2所述的用途，其特征在于，熱處理PAG水基淬火介質穩定劑的加入量為PAG水溶液重量的0.1-2%。
4.根據權利要求2或3所述的用途，其特征在于，聚烷撐二醇PAG水溶液的質量百分濃度為 5.0% -20% ο
全文摘要
本發明公開了一種熱處理PAG水基淬火介質穩定劑，由下列重量份的組分組成破泡聚硅氧烷溶液1-10份；二異丁基甲酮1-12份；烯基丁二酸-環烷酸鋅1-15份；磺酸鋇1-5份；聚乙二醇1-8份。本發明熱處理PAG水基淬火介質穩定劑主要用于是以聚烷撐二醇(PAG)為主成份水基淬火介質，加入量為PAG水溶液重量的0.1-2％。本發明還公開了前述熱處理PAG水基淬火介質穩定劑的用途。
文檔編號C21D1/60GK103088192SQ201110334830
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者袁勇, 徐林, 李中權, 陳建全 申請人:上海航天精密機械研究所