快速光亮淬火油的研制Word文件下载.docx
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快速光亮淬火油的技术指标见表1。
表1冷淬火油的技术指标
项目
普通
淬火油
快速
超速
快速光亮淬火油
实验方法
运动粘度（40℃），mm2/s不大于
30
26
17
38
GB/T265
闪点（开口）℃不低于
180
170
160
GB/T3536
燃点，℃不低于
200
190
倾点，℃不高于
-9
-5
GB/T3535
水分，%不大于
痕迹
无
GB/T260
腐蚀试验（铜片100℃3h），级，
不大于
1
GB/T5096
光亮性，不大于
3
2
标准专用方法
热氧化安定性
粘度比，不大于
残炭增加值，%不大于
1.5
SH/T0219
冷却性能
特性温度，℃不低于
800→400℃，S不大于
800→300℃，S不大于
520
5.0
600
4.0
585
6.0
4.5
SH/T0220
快速光亮淬火油具有良好的淬火冷却性能，淬火后零件表面光洁，有防锈作用、长寿命、耗油少，可以保证金属所需要的表面硬度和稳定的金相组织。
在研制中，考察了燕化基础油的冷却性能，评定了不同催冷剂对燕化基础油冷却性能的改善情况，同时，对添加剂的配伍性进行了研究，最终确定了以燕化生产的HVI150为基础油的快速光亮淬火油的组成。
3.1基础油的选择
燕化炼油厂有丰富的基础油资源，不同馏分范围的基础油对工件的冷却能力是不一样的，而基础油的冷却性能主要取决于它的粘度[4]，根据快速光亮淬火油的质量指标对我厂生产的HVI150进行分析。
数据见表2，从表2看出，我厂生产的HVI150能够满足快速光亮淬火油对基础油的要求。
表2HVI150分析结果
项目
残炭
%
闪点（开口）
℃
100℃运动粘度，mm2/s
40℃运动粘度，mm2/s
粘度
指数
铜片
腐蚀
旋转氧弹，min
碱性氮
PPM
分析值
0.004
208
5.129
29.54
101
1a
192
13.26
3.2催冷剂的性能考察
冷却性能即冷却能力，是淬火油的最重要的指标[5]。
虽然选择了合适的基础油，但不能满足快速光亮淬火油的各项技术要求，还必须加入催冷剂、光亮剂、高温抗氧剂等其他添加剂来改善和提高淬火油的性能。
催冷剂一般为大分子的聚合物，由于分子量和结构的不同，可以明显的提高淬火油的冷却性能使沸腾阶段提早进行，选择一种既能提高淬火油的特性温度，又能改善零件在低温区冷却性能的催冷剂是十分必要的[6]。
要想对其冷却性能进行评定，就必须要做冷却性能试验。
冷却性能装置是由装有可控温度装置的管式炉、X-Y函数记录仪，电位差计和银探头等组成。
将银探头加热到810℃保持2-3min后，迅速淬入试样中连续记录银探头温度下降与时间变化的函数曲线，根据冷却曲线确定试样的冷却性能。
冷却曲线见图1~4，从图1~4可看出，曲线3，5，6，7，8具有良好的冷却性能，满足SH0564—93快速光亮淬火油的指标要求。
将不同的催冷剂进行复合，具体数据见表3。
表3催冷剂的考察
4
5
6
7
8
基础油
100
催冷剂A
a
催冷剂B
b
b1
b2
b+0.2
b+0.4
b+0.35
催冷剂C
c
催冷剂D
d
d1
特性温度／℃
595
562
609
574
610
612
特性时间／s
2.8
3.0
2.7
2.9
800～400℃时间/s
4.4
3.7
4.2
3.8
3.6
800～300℃时间/s
10.5
10.9
10.4
9.6
10.8
10.1
注1A，2A：
为两种油品冷却曲线；
1B，2B为两种油品最大冷速曲线
图1淬火介质冷却性能曲线
（一）
注3A，4A：
3B，4B为两种油品最大冷速曲线
图2淬火介质冷却性能曲线
（二）
注5A，6A：
5B，6B为两种油品最大冷速曲线
图3淬火介质冷却性能曲线（三）
注7A，8A：
7B，8B为两种油品最大冷速曲线
图4淬火介质冷却性能曲线（四）
由表3可见，催冷剂B、C、D对提高油品的特性温度极为有效，所用催冷剂均能缩短800～400℃的冷却时间，而催冷剂B对缩短800～400℃时间最有效。
由于催冷剂C在市场上已经断货，因此，选择催冷剂A、B复合冷却效果比较明显。
3.3光亮剂的考察
光亮性是淬火油的重要性能之一。
淬火零件在进入淬火油之前温度一般都在800℃以上，在如此高温下淬火油难免发生分解、聚合、氧化等反应，从而产生少量的非油溶性的物质和炭黑等物质，这些物质会附着在零件的表面，使零件表面失去光泽且影响以后的加工工序。
要想避免这种情况的发生，就必须加入适量的光亮剂。
光亮剂通常具有清净和分散的作用，但要想有更好的溶解和置换作用，就必须加入表面活性剂。
表4是对光亮剂不同用量的考察结果。
由表4可以看出，选择光亮剂A和B复配效果比较理想。
表4光亮剂的考察
光亮剂A
a1
光亮剂B
光亮性/级
3.4热氧化安定性的考察
由于淬火油长期处于高温下使用，氧化、热分解等老化现象随着零件淬入量的增加和使用周期的延长而产生，如果油品的品质较差易导致油品逐渐变质，冷却性能明显下降，达不到淬火质量要求。
要求淬火油必须具备良好的热氧化安定性，以保证油品的使用寿命。
所以，分别对胺型、酚型等七种抗氧剂进行单剂、三剂复配评定，与两种淬火油的复合剂进行比较，结果见表5。
从表5看出，与两种淬火油的复合剂比较，七种抗氧剂的抗氧化作用均较明显，尤其是胺型、酚型和金属钝化剂三种抗氧剂复合使用效果更佳。
在试验后期，为降低成本，优化配方，仍然是胺型、酚型和金属钝化剂复合使用，并采用正交试验，结果见表6。
表5热氧化安定性的实验结果
编号
Ya
Yb
Yc
Yd
Ye
Yf
Yg
复合
剂A
复合剂B
粘度比
残炭增加值
现象*
1.16
0.065
1.14
0.039
1.13
0.13
△
1.07
0.077
0.074
0.167
1.10
0.017
1.25
0.27
9
1.12
0.227
10
0.014
11
1.01
0.013
12
0.113
13
0.092
14
1.04
0.016
15
1.03
16
注：
*热氧化安定性的现象分为五级：
0级最好，4级最差
表6正交法热氧化安定性试验结果
残炭增
加值
1.00
0.003
1.02
0.005
3.5添加剂配伍性能的考察
为了使研制的快速光亮淬火油达到技术指标的要求，除在基础油中加入催冷剂外，还必须添加其他不同功能的添加剂如抗氧剂、光亮剂等来改善油品的技术性能。
因此，对添加剂配伍性能的考察也是本研究课题的关键之一。
表7列出了几种添加剂复合后油的性能变化情况。
表7几种添加剂复合后油的性能
序号
项目
添加剂加入量%
A
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