Эмульсол для закалочной эмульсии

 

Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к закалочным средам для объемной или поверхностной закалки стальных изделий. Цель изобретения - повышение качества закалки путем стабилизации скорости охлаждения в мартенситном интервале температур и долговечности эмульсии. Эмульсол содержит, мас.%: 0,2%=ный полиакриламид, гидролизованный с 0,13%, NAOH 5 - 10

алкилсульфат натрия 3 - 5

минеральное масло остальное. Использование предложенного эмульсола позволяет уменьшить склонность деталей к образованию закалочных трещин, а температура расслоения эмульсии при этом повышается до 80°С. 1 табл.

COK)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (11) (51)5 С 21 D 1 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;ЫИ1!:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ, ГКНТ СССР

1 (21) 4394513/31-02 (22) 11;01.88 (46) 07.02.90. Бюл. Р 5 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Б,З.Еононов, В.H.Макаров, В.В,Заболеев-Зотов и Г.Т,Божко (53) б21.78.065(088.8) (5б) Петраш Л.В. Закалочные среды.—

М,: Машгиз, 1959, с.60.

t (54) ЭМУЛЬСОЛ ДЛЯ ЗАКАЛОЧНОЙ ЭМУЛЬСИИ (57) Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к закалочным средам для объемной

Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности к закалочным средам для объемной или поверхностной закалки стальных изделий.

Целью изобретения является повышение качества закалки путем стабилизации скорости охлаждения в мартенситном интервале температур и повышения долговечности эмульсии.

Закалочная среда, представляющая собой водомасляную эмуль)сию, содержит эмульсол, входящий в состав водомасляной эмульсии, в количестве !О35%, содержит дополнительно 0,2%-ный полиакриламид, гидролизованный с

0,13% NaOH, и алкилсульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

0,2%-ный полиакриламид, гидролизован2 или поверхностной закалки стальных изделий. Цель изобретения — повышение качества закалки путем стабилизации скорости охлаждения в мартенситном интервале температур и долговечности эмульсии. Эмульсол содержит, мас.%: 0,2%-ный полиакриламид, гидролизованный с 0,13%,NaOH 5-10; алкилсульа фат натрия 3-5; минеральное масло— остальное. Использование предлагаемого эмульсола позволяет уменьшить склонность деталей к образованию закалочных трещин, а температура расслоения эмульсии при этом повышается до 80 С. 1 табл, ный с 0,13% NaOH 5-10

Алкилсульфат натрия 3-5

Минеральное масло Остальное

При повышенном содержании масла в эмульсии стабильность эмульсий как правило снижается, Поэтому для обеспечения стабильности эмульсии при высоких содержаниях масла вводится в предлагаемую закалочную среду в качестве стабилизатора 0,2%-ный полиакриламид,гидролиэованный с 0,13% NaOHi

Высокая стабильность эмульсии дости1 гается за счет того, что полимерная пленка полиакриламида обволакивает масляные капли в эмульсии и препятствует их коагуляции. Необходимые свойства этой пленки обеспечиваются предварительным частичным гидролизом водного раствора полиакриламида, так как в результате гидролиза некоторые амидные группы молекул полимера за1541 85

Пример. Готовят эмульсол на основе минерального масла И-20А.

0„2 -ный полиакриламид гидролизуют с 0„13% кристаллического твердого

NaOH, смешивают с алкилсульфатом и с маслом. Из змульсола готовят эмульсии разной концентрации, которые ис,пытывают методом термографического анализа. Для сравнения аналогично йспытывают эмульсии разных концен50 мешаются ионами натрия, поэтому пространственная структура молекулы меняется, и она меняет заряд, благодаря чему полимер стремчтся образоS вать тонкую пленку на границе масло

t вода, При этом содержание 0,2 -ного полиакриламида, гидролизованного с

0,13 NaOH, в эмульсоле должно быть в некоторых пределах. Если, например, его содержание слишком мало (меньше

5 ), его стабилизующее действие не достаточно, так как пленкой оказывается покрыта лишь небольшая часть поверхности масляных капель, и пленка не препятствует коагуляции капель масла, т.е. разрушению эмульсии. А если, наоборот, содержание полиакриламида слишком велико.(больше 10%), его пленка на каплях масла слишком толстая и в самой водной основе эмульсии появляется некоторая часть растворенного полимера, эа счет чего степень контакта масляных капель с 25 охлаждаемой твердой поверхностью уменьшается, и эакалочная среда работает просто как водный раствор полимера, поэтому увеличение содержания масла в эмульсии не приводит к желаемому снижению скорости охлаждения, В предлагаемом эмульсоле алкилсульфат натрия играет роль первичного эмульгатора; он нужен для того, чтобы началось образование эмульсии.

Методика оценки свойств предлагаемого эмульсола и сравнения его с известным выбрана с таким расчетом, чтобы исключить влияние частных технологических факторов (размеры, ма40 териал, форма эакаливаемых изделий) и выявить свойства эакалочного эмульсола в чистом виде.

В качестве эксплуатационных харак- 45 теристик используют средний размер капель эмульсии до и после использования и температуру начала расслоения. траций на основе стандартного известного эмульсола Э-2(б), Данные таблицы показывают оптимальные пределы содержания в эмульсоле стабилизующей добавки, т.е. 0,2 ного полиакриламида гидролизованного с 0,13 . NaOH. При содержании стабилизующей добавки менее 5 эмульсия вообще в ряде случаев не получается, поэтому нижний предел установлен 5Х.

При высоких содержаниях стабилизующей добавки (15 ) скорость охлаждео ния при 300 С оказывается выше, т.е, приближается к уровню, полученному при низких содержаниях эмульсола в предлагаемой среде, и к уровню, характерному для известного эмульсола, поэтому верхний предел стабилизующей добавки установлен 10 .

Таблица показывает также преимущества предлагаемой закалочной среды по сравнению с известной по эксплуатационным характеристикам. Так, стандартная эмульсия Э-2(б) начинает расслаиваться сразу после приготовления при комнатной температуре, а предлагаемая закалочная среда начинает расслаиваться только при нагреве до 80 С, Предлагаемый эыульсол хорошо стабилизирует водомасляную эмульсию в процессе службы: укрупнение капель незначительно и размеры однородны.

Стандартная эмульсия Э-2(б) имеет более крупные капли, не однородные по размерам и в процессе службы размеры их и неоднородность размеров сильно увеличиваются.

Применение предлагаемой закалочной среды позволяет уменьшить скорость охлаждения в интервале мартенситного превращения и таким образом уменьшить склонность к образованию закалочных трещин, повысить стабильность эмульсии высокой концентрации и ее долговечность.

Таким образом, эмульсия предлагаемого состава может быть использована вместо масла в эакалочно-отпускных и безмуфельных агрегатах машиностроительных заводов. ф о р ам у л а и s о б р е т е н и я

Эмульсол для. закалочной эмульсии, включающий минеральное масло и добавку стабилизатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшеS 154!285 6 ния качества закалки путем стабилиза- зованный с 0,137 NaOH, при следующем ции скорости охлаждения в мартенсит- соотношении компонентов, мас.Ж: ном интервале температур и. повыше- 0а27. †.ный полиакрилния долговечности эмульсии он допола

5 амид гидролизованр нительно содержит алкилсульфат нат- ный с 0,13K NaOH рия, а в качестве стабилизатора— Алкилсульфат натрия

0,2Е-ннй полиакриламид, гидроли- Минеральное масло

5-10

3-5

Остальное

Температура начала рас ня, Скорость окландекна прк

300 С, 8/с

Средняя раьмер капель яасла,мкм

Примечание

Состав„мас.I

Обьек т

Эмульсол — — г

До вксПосла ьксплу талан

Вода

В составе которого

Оснее плуатацнн содер наине асло длкил- Полисуль- акрнлВат амид, натрия гндрярованACw- Вода дол елочвмульсола

6О

ВО

Во

7Î

ВО

90 .

14 6

5 5

Эму1тьсяе ня- . устодчнва

Эмульсия би-, стро расслаяваетсн, ясона. ровать сведет. ва вет rotмонвостн

370-700 3

2 80

2О го

7О зо

Редактор ИьДербак

Заказ 265 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж -35, Раушская набьа д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарннав103

Предлагаа" мая ааквлочная среда

2 .з

S

7

9

1О

Нав естньа1 (например, ьмулъсмя

Э-2(о)) 92 3 5

89,5 З

87 3 1О

91 4 5

88,5 4 7,5

86 4 1О

8l 4 15

90 5 5

87,5 5 7 ° 5

85 5 10

209

З4О

500

Составитель ТьБердышевская

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши