一种迅速稳定的超速光亮淬火油及其制备方法

摘要

本发明公开了一种迅速稳定的超速光亮淬火油及其制备方法，属于金属加工技术领域。该超速光亮淬火油包括以下重量份的各组分：矿物油80‑95份、催冷剂5‑10份、光亮剂1‑5份、抗氧剂1‑5份、防锈剂0.1‑1.5份。本发明的超速光亮淬火油，整体性能良好，符合相关标准，光亮性好。本发明的超速光亮淬火油，在淬火后，淬火油能够快速稳定下来，很快的进行下一次使用。本发明的超速光亮淬火油，咪唑啉油酸盐、二壬基二苯胺和十二烯基丁二酸相互作用，可以显著降低淬火油中胶团沉淀物的生成，减少了工件在淬火中的被氧化，保证了淬火后的工件的光亮性。本发明的超速光亮淬火油，制备方法简单、快捷。

说明书

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种迅速稳定的超速光亮淬火油及其制备方法。

背景技术

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火油是常见的淬火介质，使用光亮淬火油进行淬火的特点是淬火工件表面保持光亮。光亮性是超速光亮淬火油的重要指标。

CN102392110A公开了一种新型超速光亮淬火油组合物，其组成中含矿物润滑油、催冷剂、抗氧化添加剂及光亮添加剂。该淬火油具有优良的冷却性能热、氧化安定性和光亮性。CN109957645A公开了一种超速光亮淬火油。该淬火油包括矿物油80-85％，山梨糖醇酐单油酸酯1-3％，催冷剂3-5％，氧化乙烯0.1-2％，脂肪醇聚氧乙烯醚2-4.3％，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.1-1％，二叔丁基对甲酚0.2-3.5％，抗氧剂5-10％。该发明的超速光亮淬火油冷却时间短，冷却能力优异，光亮等级1级，具有良好的化学稳定性和耐受性。CN111471842A公开了一种冷速稳定的超速光亮淬火油，由如下重量百分比的组分混制而成：基础油78～90％、抗氧剂0.5～2％、辅助抗氧剂0.1～0.5％、高温催冷剂5～8％、低温催冷剂0.5～2％、光亮剂1.5～5％、辅助分散剂1～3％和防锈剂1～2％；其中，所述基础油中饱和烃含量≥95％，粘度指数≥110，闪点≥170℃。该发明淬火油具有优异的冷却性能、光亮性和热氧化稳定性；高、低温冷却性能稳定性优良，能够长期保持较高的冷却速度。上述淬火油的光亮性有待提高。

发明内容

针对现在的超速光亮淬火油的上述问题，提出了一种光亮性好的超速光亮淬火油。

本发明的第一方面在于公开一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油80-95份、催冷剂5-10份、光亮剂1-5份、抗氧剂1-5份、防锈剂0.1-1.5份。

在本发明的一些实施方式中，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐。

在本发明的一些实施方式中，所述抗氧剂为二苯胺类抗氧化剂，优选为烷基二苯胺类抗氧化剂。

在本发明的一些实施方式中，所述防锈剂为十二烯基丁二酸或十四烯基戊二酸。

在本发明的一些实施方式中，所述矿物油在40℃的运动粘度小于35mm

在本发明的一些的实施方式中，所述催冷剂为马来酸-乙烯-丙烯三元共聚物或聚异丁烯和多元醇酯的混合物。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述光亮剂、抗氧剂和防锈剂的重量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：(0.05-0.5)，优选为(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：0.2。

本发明的第二方面在于公开第一方面所述淬火油的制备方法，取矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，混合，灌装。

在本发明的一些实施方式中，所述混合在带机械搅拌和加热装置的容器中进行，通过以下算法进行PID控制温度至目标温度：

其中，Δu(c)对应两次测试温度时间间隔内温度的变化量；Kc为常数，5-15；f(C)为第C次采样时偏差，f(C-1)为第C-1次采样时偏差，f(C-2)为第C-2次采样时偏差；T

在本发明的一些实施方式中，所述混合步骤进行后，还包括以下粘度一致性评价的步骤：

S11，确定常规的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合，取5个样品，记为向量X1；

S12，取S11的混合样品，提高10％的搅拌速度，延长20％的搅拌时间，进行混合，取5个样品，记为向量X2；

S13，通过下式计算X1和X2的均一度：

如果，t1和t2均大于-1.42则按照S11的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合，否则按照S12的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合.

本发明的有益技术效果是：

(1)本发明的超速光亮淬火油，整体性能良好，符合相关标准，光亮性好。

(2)本发明的超速光亮淬火油，在淬火后，淬火油能够快速稳定下来，很快的进行下一次使用。

(2)本发明的超速光亮淬火油，咪唑啉油酸盐、二壬基二苯胺和十二烯基丁二酸相互作用，可以显著降低淬火油中胶团沉淀物的生成，减少了工件在淬火中的被氧化，保证了淬火后的工件的光亮性。

(3)本发明的超速光亮淬火油，制备方法简单、快捷。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。所述矿物油在40℃的运动粘度小于35mm

以下实施例和对比例中，除非特别指出，为组分、含量、操作步骤和参数相同的平行试验。

实施例1

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂1份、抗氧剂2份、防锈剂0.1份。

其中，所述催冷剂为马来酸-乙烯-丙烯三元共聚物，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二异辛基二苯胺。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实施例2

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂5份、抗氧剂2份、防锈剂0.5份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实施例3

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂4份、抗氧剂2份、防锈剂0.5份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实施例4

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂2.5份、抗氧剂2.5份、防锈剂0.5份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实施例5

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂5份、抗氧剂2份、防锈剂0.5份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为N，N’-二苯基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实施例6

与实施例1的区别在于，所述混合在带机械搅拌和加热装置的容器中进行，通过以下算法进行PID控制温度至目标温度：

其中，Δu(c)对应两次测试温度时间间隔内温度的变化量；Kc为常数，5-15；f(C)为第C次采样时偏差，f(C-1)为第C-1次采样时偏差，f(C-2)为第C-2次采样时偏差；T

本实施例的方法，可以快速、高效的控制温度至目标温度，保证了进行混合参数考察实验的平台建立的进行。

实施例7

与实施例1的区别在于，所述混合步骤进行后，还包括以下粘度一致性评价的步骤：

S11，确定常规的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合，取5个样品，记为向量X1；

S12，取S11的混合样品，提高10％的搅拌速度，延长20％的搅拌时间，进行混合，取5个样品，记为向量X2；

S13，通过下式计算X1和X2的均一度：

如果，t1和t2均大于-1.42则按照S11的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合，否则按照S12的温度、搅拌速度和搅拌时间，进行混合.

本实施例的方法，可以快速、有效的建立混合平台，保证了制备的淬火油得到均一性，消除了淬火油的性能考察中因制备方法而造成的系统误差。

对比例1

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂0.5份、抗氧剂6.5份、防锈剂0.5份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

对比例2

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂5份、抗氧剂0.5份、防锈剂2份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

对比例3

一种迅速稳定的超速光亮淬火油，包括以下重量份的各组分：

矿物油85份、催冷剂8份、光亮剂5份、抗氧剂2.4份、防锈剂0.1份。

其中，所述催冷剂为聚异丁烯和多元醇酯，所述光亮剂为咪唑啉油酸盐，所述抗氧化剂为二壬基二苯胺，所述防锈剂为十二烯基丁二酸。

制备方法：

按配方取各重量份的矿物油、催冷剂、光亮剂、抗氧剂和防锈剂，在带搅拌的容器中混合，混匀后，分装入包装罐内。

实验例考察淬火油的性能

1整体性能

取实施例和对比例得到的淬火油，按照《SH 0564-1993热处理油》的方法进行性能测试，实施例1-5的淬火油均符合快速亮光淬火油的标准，对比例1-3的淬火油除了光亮性均大于5级外，其余指标符合快速亮光淬火油的标准。

与对比例1-3的淬火油，实施例1-5的淬火油在淬火后，淬火油能够快速稳定下来，很快的进行下一次使用。

2淬火油中胶团沉淀物性能

除了光亮度，还用淬火油积累的氧化产物形成的胶团的大小和重量是考察超速光亮淬火油的性能。以实施例1的淬火油，连续淬火50次后中的沉淀物重量为100％，考察其余实施和对比例的淬火油，用同样的工件和淬火工艺和淬火次数后的沉淀物相对重量，结果见表1。

表1光亮剂、抗氧剂和防锈剂对淬火油中胶团沉淀物的影响

同一列数据标注不同的小写字母，具有显著差异，P＜0.05

以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。