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

背景技術(shù)：

目前，國(guó)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(diǎn)的情況。聚合物水溶液價(jià)格太高，在工業(yè)上的應(yīng)用難以推廣，而且其應(yīng)用范圍具有較大的局限性，對(duì)于稍大規(guī)格零件的淬火其冷卻速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)間，對(duì)于淬火的質(zhì)量影響相當(dāng)大：冷卻時(shí)間稍長(zhǎng)點(diǎn)，就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；冷卻時(shí)間稍短點(diǎn)，又達(dá)不到淬火目的，不但硬度低還可能有軟點(diǎn)存在。對(duì)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(jìn)行淬火，由于在冷卻液中的冷卻時(shí)間無(wú)法控制，產(chǎn)品在馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)(ms)以下的冷卻速度過(guò)快，會(huì)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(shù)實(shí)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(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)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(shuō)明

圖1是本發(fā)明的技術(shù)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明是這樣實(shí)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(shù)方案中，必須嚴(yán)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(guò)冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變理論，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的關(guān)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(gè)前提下又應(yīng)盡量緩慢冷卻，以減少鋼中的內(nèi)應(yīng)力。為此，可根據(jù)c曲線圖(如圖1所示)，應(yīng)使淬火工作在過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍(650～500)℃進(jìn)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(yīng)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(duì)于熱應(yīng)力，馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品開裂的貢獻(xiàn)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(guò)適當(dāng)提高淬火介質(zhì)的濃度來(lái)降低淬火冷卻速度，從而減少淬火熱應(yīng)力與組織應(yīng)力，進(jìn)而降低淬火開裂的傾向。于此同時(shí)，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(shù)難題。因此，本發(fā)明可在碳素鋼產(chǎn)品熱處理領(lǐng)域進(jìn)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(shí)驗(yàn)例1：

試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)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(shí)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(jìn)行淬火效果的比較。選取材料牌號(hào)35、性能等級(jí)8.8級(jí)(250-320hv10)、規(guī)格m4×12已滾絲的螺栓30件。具體實(shí)施方案如下表所示：

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

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
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(shù)研發(fā)人員：樊開倫;裴烈勇;王運(yùn)蘭;王文娟;劉勇德;徐韜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州航天精工制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.17
技術(shù)公布日：2017.09.29