Закалочное масло Советский патент 1983 года по МПК C10M1/24 

О5

00

ел

Изобретение относится к созданию вакуумного закалочного масла на основе глубокоочищенного минерального . масла для закалки металлов. Широкое использование минеральны масел в процессах закалки стальных деталей обусловлено особенностями процесса охлаждения их в этих масла От охлаждающих свойств применяемого закалочного масла, в основном, зави сят структурные превращения в закал ваемых материалах, а следовательно, и физикот-химические свойства их. Закалочные масла дол;;сны отвечать следующим основйым требованиям: име высокую и равномерную скорость ох- лаждения деталей на стадии пузырьча того кипения, высокую химическую и . термическую стабильность, низкую ис паряемость, не образовывать осадвов на поверхности деталей при длительной работе, быть долговечными и экономичными. В настоящее время для закалки изделий из стали все более широкое применение находит процесс закалки их 3 вакууме, что в значительной степени повышает технико-экономичес кие показатели этого npoijecca. Одним из основных требований, предъязляемых к маслам для,вакуумной зак§лки, является высокая упруг гость паров при ( рт. ст. j что обеспечивает достижение заданно го уровня остаточного давления в камере, где проходит закалка, без снижения закалочных свойств самого маела. . Вакуумные заксшочные масла.-должны обеспечивать необходимые указанные закаливающие свойства и светлую поверхность деталей из специгшьных легированных и конструкционных стале после нагрева их в вакуумных электро печах с охлаждением в масле. .Известно закалочное масло ча минеральной основе с добавлением в него в.качестве присадки 3-30% кубового остатка синтетических жи.рных кислот fl. Недостатками этого масла являются довольно низкая скорость охлаждения и невозможность получения свет лой поверхности у закаливаемых деталей. Известно закалочное масло, содержащее 4,8-25,5 мас.% термообработанного продукта этерификации жирными спиртами фракции Q,(,-Cig смеси жирных кислот фракции И С. полифункциональными кислородсодержащими соединениями, являющимися продуктом глубокого каталитического окисления побочного продукта производства сиитетическйх жирных кислот, вторых неомлляемлх 2, Однако неоднородный углеводородный состав масляной основы не обёспечивает получение светлой поверхности при закалке деталей.в этом масле. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является закалочное масло, включающее смесь вакуумных масел ВМ-3 и ВМ-4, в которую введены в качестве присадки синтетические жирные кислоты в количестве 0,01-0,.25 от суммарного веса масла 3. Недостатком этого масла является плохая растворимость в нем присадки, что приводит к выпадению из масг ла осадка при комнатной температуре. Минеральная основа рассматриваемо.го масла представляет с.обой смесь масел различных марок, имеющую неоднородный углеводсфодный состав, что не обеспечивает достаточно светлую коррозионнострйкую поверхность изделий из хромистых ихромоникелевых сталей мартенситного и мартенситно-ферритного классов марок 14X17Н2, ZOXlJ, 40X13, 12Х2НВФА. Содержащаяся в масле присадка не обеспечивае.т скорости охлаждения, отвечающей условиям полной закалки указанных сталей и исключающей наличие в структуре продуктов промежуточного распада аустенита. Целью изобретения яв.ляется повыше ние скорости охлаждения и получение светлой поверхности изделий из хромистцх и хромоникелевых сталей мартенситного и мартенситно-феррйтного классов. Псэставленная цель достигается тем, что закалочное масло, содержа щее минеральную основу и присадку, в качестве последней содержит оксиэтилированные жирные кислоты , включающие 20-22 единицы окиси этилена в гидрофильной группе, при ;следующем соотношении компонентов, мае.%: Присадка 0,5-5 Минеральная основа До 100 В качестве минеральной основы масла желательно использовать глубокоочищенное масло Фракции. 400-500.с с вязкостью при 50 С 14-16 . Это имеет достаточно однородный углеводородный состав и-упругость паров при 10 мм рт.ст. Пример. К 99,5 г минерального масла добавляют 0,5 г окскэтилированных хсирных кислот. Полученное закалочное масло характеризуется вязкостью приБО С 14,1 см/с и более чем на 90% представлено насыщенными углеводородами. При охлаждении в этом масле изделий из стали марки 40.Х13 у них получена светлая коррозцонноустойчивая поверхность, а скорость охлаждения достигает 170°/с. Пример 2. К 97,5 г минерального масла добавляют 2,5 г оксиэтилированных жирных кислот. ПхЭлученное з:акалочное масло имеет вязкость при 15,3 , а скорость охлаждения в нем изделий из стали мер- ки 40X13 достигает .

При м е р 3. К 95 г минерального масла ;Е(Обавляк т 5,0 г оксиэтилированных жириых кислот. Полученное закалочное, масло с вязкостью при .16.,2 харьактеризуется скоростью охлаждения

. Масло прошло лабораторные испытания при вакуумной закалке образцов из 14Х17Н2 40X13, 20X13, 12Х2Н2ВМФЛ с нагревом в вакууме в пределахЮс мм рт. ст.

: . Характеристика и результаты испытаний масел представлены в . 1 и- 2. . /

Поверхность образцов и деталей из указаиных сталей после закалки в предлагаемом закалочном масле светлая, без следов окисления, состав и твердость ст,алей соответствует техническим условиямна эти материалы. .;

Результаты испытаний извесгнр го масла в аналогичных условиях показывают его неприменимость для ки деталей, из указанных сталей.

Использование предлагаемого маспа для закалки стальных изделий SBafcy-. уме предпапагает получение значительного как технического j тдк и эконрми0 ческого эффекта. Прследший может быть достигнут за счет исключения Вдераций пескоструйной решетки и травлеиия поверхности.

Использование предлагаемого drac- 5 ла для вакууьшой закалки позвшит ; осуществить закалку изделий из хро мовых и хромоникелевьгх сталей н фтенситкого и мартенсйтно-ферритнбгр классов с получением светлшс коррЬзионноустойчивых поверхностей, мйкрострукту1йа и тв1ердости, отвечающих техническим требованиям на эти материалы.

т а б л и ц а 1

1. ЗАКАЛОЧНОЕ МАСЛО, содержащее минеральную основу и присадку. отличающееся тем, что, с целью повышения скорости охлаждения и получения светлой поверхности изделий, в качестве присадки оно содержит оксиэтилированные жирные кислоты C g-Cjyf включающие 20-22 единицы окиси этилена в гидрофильной группе, при следующем соотношении компонентов, мае.%; . Присадка 0,5-5 минеральная основа До 100 2. Масло п. п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве минеральной основы содержит глубоко очищенное масло фракции 400-450 С с вязкостью 50°С 14-16 . ел

Кинематическая вяз кость при , см /с

Содержание углеводородов, %

Сталь 20X13 Скорость охлаждения.

Температура:закгшки, Температура отпуска, Твердость Поверхность

14,1 15,3 16,2

28,5

Т а б л и ц .а 2

175

180

170

1030 1030 1030

«, 180-200 1 0-200 180-200

45 49

42 коррозионностойкая Светлая,

Продолжение табл,2