JP2617490B2 - 焼入剤 - Google Patents
焼入剤Info
- Publication number
- JP2617490B2 JP2617490B2 JP25736387A JP25736387A JP2617490B2 JP 2617490 B2 JP2617490 B2 JP 2617490B2 JP 25736387 A JP25736387 A JP 25736387A JP 25736387 A JP25736387 A JP 25736387A JP 2617490 B2 JP2617490 B2 JP 2617490B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quenching agent
- water
- colloidal silica
- quenching
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焼入剤に関し、詳しくは焼入操作において蒸
気膜段階を短縮するとともに、300℃付近での冷却速度
を制御し、焼入物に充分な硬度と均一な物性を付与する
ことのできるすぐれた焼入剤に関する。
気膜段階を短縮するとともに、300℃付近での冷却速度
を制御し、焼入物に充分な硬度と均一な物性を付与する
ことのできるすぐれた焼入剤に関する。
一般に、焼入剤には蒸気膜段階（処理物の表面が蒸気
膜で覆われている段階）を短縮することならびに冷却速
度、特に鋼のマルテンサイト変態開始温度である300℃
付近での冷却速度が速過ぎないことが要求されている。
膜で覆われている段階）を短縮することならびに冷却速
度、特に鋼のマルテンサイト変態開始温度である300℃
付近での冷却速度が速過ぎないことが要求されている。
従来から、水溶性焼入剤が高い安全性を有するため、
広く用いられているが、300℃付近での冷却速度が速過
ぎ、その結果として焼入物に歪みや焼割れが生ずるとい
う問題がある。
広く用いられているが、300℃付近での冷却速度が速過
ぎ、その結果として焼入物に歪みや焼割れが生ずるとい
う問題がある。
そのため、冷却速度を適当な範囲に制御する目的で、
水に水溶性ポリマー等の高分子化合物を配合することが
試みられている。
水に水溶性ポリマー等の高分子化合物を配合することが
試みられている。
しかしながら、高分子化合物を配合した焼入剤は、30
0℃付近での冷却温度は適度にコントロールされるが、
蒸気膜段階が長くなり、その結果、焼入物の金属に異常
組成を発生させ、また硬度不足や焼むらを起こし、実用
上満足しうるものではない。
0℃付近での冷却温度は適度にコントロールされるが、
蒸気膜段階が長くなり、その結果、焼入物の金属に異常
組成を発生させ、また硬度不足や焼むらを起こし、実用
上満足しうるものではない。
〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者らは上記従来技術の問題点を解消
し、焼入操作において上記膜段階を短縮するとともに、
300℃付近での冷却速度を制御できる焼入剤を開発すべ
く鋭意研究を重ねた。
し、焼入操作において上記膜段階を短縮するとともに、
300℃付近での冷却速度を制御できる焼入剤を開発すべ
く鋭意研究を重ねた。
その結果、特定の粒径を有するコロイド状シリカを用
いることによって、上記課題を達成しうることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は水
に粒径1000×10-9m以下のコロイド状シリカを配合した
ことを特徴とする焼入剤を提供する（以下、第一発明と
いう）とともに、水に水溶性ポリマー及び粒径1000×10
-9以下のコロイド状シリカを配合したことを特徴とする
焼入剤（以下、第二発明という）を提供するものであ
る。
いることによって、上記課題を達成しうることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は水
に粒径1000×10-9m以下のコロイド状シリカを配合した
ことを特徴とする焼入剤を提供する（以下、第一発明と
いう）とともに、水に水溶性ポリマー及び粒径1000×10
-9以下のコロイド状シリカを配合したことを特徴とする
焼入剤（以下、第二発明という）を提供するものであ
る。
上記第一発明では、水にコロイド状シリカを配合する
が、このコロイド状シリカは、シロキサン構造を有し、
シリカの各粒子にそれらが互いに反発し合うのに充分な
負電荷をもたせたものである。このコロイド状シリカを
製造するには、各種の方法があるが、最も一般的にはイ
オン交換樹脂を用いる方法で、ケイ酸ナトリウム水溶液
を陽イオン交換樹脂層を通してSiO2/Na2O（モル比）が6
0〜130のゾルを得、これを60℃以上に加熱熟成して、10
nm以下の粒子を重合させ、密度の大きい独立分散粒子に
まで成長させ、これを新たにイオン交換樹脂層を通して
得た希薄ゾルを徐々に添加することによって、前記独立
分散粒子に表面に重合沈積させて所望のコロイド状シリ
カとすることができる。さらに、高濃度のゾルを得るに
は、陰陽両イオン交換樹脂層を次々に通して高純度にす
ればよい。
が、このコロイド状シリカは、シロキサン構造を有し、
シリカの各粒子にそれらが互いに反発し合うのに充分な
負電荷をもたせたものである。このコロイド状シリカを
製造するには、各種の方法があるが、最も一般的にはイ
オン交換樹脂を用いる方法で、ケイ酸ナトリウム水溶液
を陽イオン交換樹脂層を通してSiO2/Na2O（モル比）が6
0〜130のゾルを得、これを60℃以上に加熱熟成して、10
nm以下の粒子を重合させ、密度の大きい独立分散粒子に
まで成長させ、これを新たにイオン交換樹脂層を通して
得た希薄ゾルを徐々に添加することによって、前記独立
分散粒子に表面に重合沈積させて所望のコロイド状シリ
カとすることができる。さらに、高濃度のゾルを得るに
は、陰陽両イオン交換樹脂層を次々に通して高純度にす
ればよい。
第一発明に用いるコロイド状シリカは、粒径が1000×
10-9m以下のもの、好ましくは３〜100×10-9mのもので
ある。1000×10-9mを越えるものでは、沈殿が生じて実
用に供することができない。
10-9m以下のもの、好ましくは３〜100×10-9mのもので
ある。1000×10-9mを越えるものでは、沈殿が生じて実
用に供することができない。
第一発明の焼入剤において、上記コロイド状シリカの
配合量は、特に制限はないが、通常は焼入剤全量の0.00
5〜50重量％、好ましくは0.01〜10重量％の範囲で適宜
選定すればよい。
配合量は、特に制限はないが、通常は焼入剤全量の0.00
5〜50重量％、好ましくは0.01〜10重量％の範囲で適宜
選定すればよい。
なお、第一発明の焼入剤は、水に上述したコロイド状
シリカを配合することによって得られるが、さらに、防
錆剤，防腐剤，消泡剤,pH調整剤等の添加剤を加えるこ
ともできる。
シリカを配合することによって得られるが、さらに、防
錆剤，防腐剤，消泡剤,pH調整剤等の添加剤を加えるこ
ともできる。
また、第二発明の焼入剤には、水に上記のコロイド状
シリカとともに、水溶性ポリマーを配合する。この水溶
性ポリマーは、様々なものが使用可能であるが、一般に
平均分子量5000〜200000のものが好ましい。具体的に
は、ポリビニルアルコール，ポリビニルピロリドン，ポ
リイソブチレンマレイン酸のアルカリ塩（Na塩,K塩な
ど），ポリアクリル酸のアルカリ塩（Na塩,K塩など），
ポリアルキレングリコール，ポリオキシエチレン−プロ
ピレンポリエーテル，ポリアミドポリアルキレングリコ
ール等を好適なものとして挙げることができる。
シリカとともに、水溶性ポリマーを配合する。この水溶
性ポリマーは、様々なものが使用可能であるが、一般に
平均分子量5000〜200000のものが好ましい。具体的に
は、ポリビニルアルコール，ポリビニルピロリドン，ポ
リイソブチレンマレイン酸のアルカリ塩（Na塩,K塩な
ど），ポリアクリル酸のアルカリ塩（Na塩,K塩など），
ポリアルキレングリコール，ポリオキシエチレン−プロ
ピレンポリエーテル，ポリアミドポリアルキレングリコ
ール等を好適なものとして挙げることができる。
この第二発明の焼入剤において、上記コロイド状シリ
カと水溶性ポリマーの配合量は、特に制限はないが、通
常は焼入剤全量に対して、コロイド状シリカを0.005〜5
0重量％、好ましくは0.01〜10重量％の範囲とし、水溶
性ポリマーを0.1〜50重量％、好ましくは0.5〜30重量％
の範囲の範囲で適宜選定すればよい。
カと水溶性ポリマーの配合量は、特に制限はないが、通
常は焼入剤全量に対して、コロイド状シリカを0.005〜5
0重量％、好ましくは0.01〜10重量％の範囲とし、水溶
性ポリマーを0.1〜50重量％、好ましくは0.5〜30重量％
の範囲の範囲で適宜選定すればよい。
なお、第二発明の焼入剤は、水に上述した水溶性ポリ
マーならびにコロイド状シリカを配合することによって
得られるが、さらに、防錆剤，防腐剤，消泡剤,pH調整
剤等の添加剤を加えることもできる。
マーならびにコロイド状シリカを配合することによって
得られるが、さらに、防錆剤，防腐剤，消泡剤,pH調整
剤等の添加剤を加えることもできる。
次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説
明する。
明する。
実施例１ 水89.5重量％に、水溶性ポリマーとして分子量20000
のポリエチレングリコール10重量％及び粒径12×10-9m
のコロイド状シリカ0.5重量％を配合して焼入剤を調製
した。
のポリエチレングリコール10重量％及び粒径12×10-9m
のコロイド状シリカ0.5重量％を配合して焼入剤を調製
した。
一方、直径10mm×長さ30mmのSUS304材にその表面から
0.5mmの位置に熱電対を設置してテストピースを作製し
た。
0.5mmの位置に熱電対を設置してテストピースを作製し
た。
次に、このテストピースを800℃に加熱後、上記焼入
剤に投入し、その冷却状態を測定した。
剤に投入し、その冷却状態を測定した。
焼入剤の液温が40℃の場合のテストピースの冷却曲線
を第１図に、60℃の場合のテストピースの冷却曲線を第
２図にそれぞれ示す。
を第１図に、60℃の場合のテストピースの冷却曲線を第
２図にそれぞれ示す。
比較例１ 実施例１において、焼入剤として水90重量％と分子量
20000のポリアルキレングリコール10重量％からなるも
のを用いたこと以外は、実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を第１図及び第２図にそれぞれ示す。
20000のポリアルキレングリコール10重量％からなるも
のを用いたこと以外は、実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を第１図及び第２図にそれぞれ示す。
実施例１と比較例１を比べれば明らかなように、焼入
剤に粒径12×10-9mのコロイド状シリカを添加すること
により、処理物が蒸気膜で覆われている所謂蒸気膜段階
（800〜450℃程度）がほとんどなくなり、しかも、300
℃付近での冷却速度は、実施例１と比較例１共ほぼ同程
度であることがわかる。
剤に粒径12×10-9mのコロイド状シリカを添加すること
により、処理物が蒸気膜で覆われている所謂蒸気膜段階
（800〜450℃程度）がほとんどなくなり、しかも、300
℃付近での冷却速度は、実施例１と比較例１共ほぼ同程
度であることがわかる。
また、第1,2図からわかるように、焼入剤の液温を高
くすると、比較例１では蒸気膜段階の時間が長くなる
が、一方実施例１ではほとんど変わらない。
くすると、比較例１では蒸気膜段階の時間が長くなる
が、一方実施例１ではほとんど変わらない。
以上の如く、本発明の焼入剤を用いれば、焼入れにお
ける蒸気膜段階を短縮することができるとともに、鋼の
マルテンサイト変態開始温度での冷却速度をゆっくりす
ることができる。そのため、本発明の焼入剤を用いて各
種鋼の焼入れを行えば、焼きムラや異常組成を生ずるこ
となく、充分な硬度と均一な物性を付与することができ
る。
ける蒸気膜段階を短縮することができるとともに、鋼の
マルテンサイト変態開始温度での冷却速度をゆっくりす
ることができる。そのため、本発明の焼入剤を用いて各
種鋼の焼入れを行えば、焼きムラや異常組成を生ずるこ
となく、充分な硬度と均一な物性を付与することができ
る。
したがって、本発明の焼入剤は、鋼の焼入れを始めと
する各種金属の熱処理油として有効に利用することがで
きる。
する各種金属の熱処理油として有効に利用することがで
きる。
第１図は、焼入剤温度40℃における実施例及び比較例の
テストピースの冷却曲線を示し、第２図は、焼入剤温度
60℃における実施例及び比較例のテストピースの冷却曲
線を示す。
テストピースの冷却曲線を示し、第２図は、焼入剤温度
60℃における実施例及び比較例のテストピースの冷却曲
線を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】水に粒径1000×10-9m以下のコロイド状シ
リカを配合したことを特徴とする焼入剤。 - 【請求項２】水に水溶性ポリマー及び粒径1000×10-9m
以下のコロイド状シリカを配合したことを特徴とする焼
入剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736387A JP2617490B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 焼入剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25736387A JP2617490B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 焼入剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100217A JPH01100217A (ja) | 1989-04-18 |
| JP2617490B2 true JP2617490B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17305342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25736387A Expired - Lifetime JP2617490B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 焼入剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617490B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0018389D0 (en) * | 2000-07-26 | 2000-09-13 | Boc Group Plc | Quenching method |
| JP4825019B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2011-11-30 | 住友金属工業株式会社 | 金属材の曲げ加工方法、曲げ加工装置および曲げ加工設備列、並びにそれらを用いた曲げ加工製品 |
| TWI332527B (en) * | 2007-09-07 | 2010-11-01 | Ind Tech Res Inst | Polymeric quenchant, manufacture thereof, and method for quenching steel |
| JP5475497B2 (ja) | 2010-02-22 | 2014-04-16 | 出光興産株式会社 | 水系熱処理液組成物 |
| JP2018150621A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 国立大学法人電気通信大学 | 冷却剤 |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25736387A patent/JP2617490B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01100217A (ja) | 1989-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5165448B2 (ja) | ポリマー焼入冷却剤およびその製造方法ならびに鋼材の焼入冷却方法 | |
| US5221497A (en) | Elongated-shaped silica sol and method for preparing the same | |
| US4218230A (en) | Method of glass strengthening by ion exchange | |
| JP2617490B2 (ja) | 焼入剤 | |
| CN104988368A (zh) | 一种耐磨cpu散热片及其制备工艺 | |
| JPS63123807A (ja) | 酸性シリカゾルの製造法 | |
| JPH01259119A (ja) | 金属合金の焼入れ用水溶液の冷却能の修正方法 | |
| JP3824695B2 (ja) | 水溶性焼入剤の冷却特性回復方法及び冷却特性が回復した水溶性焼入剤 | |
| JP3009578B2 (ja) | 被膜特性の優れる方向性電磁鋼板の製造方法及びその絶縁被膜処理剤 | |
| JP2001081515A (ja) | 鋼の熱処理方法および熱処理装置 | |
| JPS5681681A (en) | Forming method for insulating film with superior heat resistance | |
| JP3065933B2 (ja) | 耐食性に優れた低鉄損一方向性珪素鋼板の製造方法 | |
| JP3276567B2 (ja) | 皮膜特性の優れる絶縁皮膜剤及びそれを用いた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
| KR20110107805A (ko) | 소성화 및 유리화에 의하여 질소 수성 액체 배출물을 처리하는 방법 | |
| KR950008604B1 (ko) | 고열전도성 Si₃N₄소결체의 제조방법 | |
| JP2535972B2 (ja) | シリカゾルの製造方法 | |
| JP2020068378A5 (ja) | ||
| JPS5893811A (ja) | レ−ザ加熱方法 | |
| JPS5919168B2 (ja) | 金属磁性粉末の製造方法 | |
| SU706508A2 (ru) | Способ укреплени строительных конструкций | |
| RU2013423C1 (ru) | Способ получения защитного покрытия на фрикционных углеродных изделиях | |
| CN1024147C (zh) | 一种钢铁材料防锈溶液 | |
| CA1170834A (en) | Method of glass strengthening by ion exchange | |
| JPH04310542A (ja) | ガラス表面に凹凸を形成する方法 | |
| JPS54115606A (en) | Graphite roll of heat-treating furnace for material attached with basic alkali meatal compound |