淬火冷卻介質(zhì)的種類
水
優(yōu)點(diǎn):
冷卻能力較強(qiáng)、來源廣、價(jià)格低、成分穩(wěn)定不易變質(zhì)。
缺點(diǎn):是在c曲線的“鼻子”區(qū)(500~600℃左右),水處于蒸汽膜階段,冷卻不夠快,會(huì)形成“軟點(diǎn)”;而在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)(300~100℃),水處于沸騰階段,冷卻太快,易使馬氏體轉(zhuǎn)變速度過快而產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,致使工件變形甚至開裂。當(dāng)水溫升高,水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(zhì)(如油、肥皂、泥漿等),均會(huì)顯著降低其冷卻能力。
適用:
截面尺寸不大、形狀簡(jiǎn)單的碳素鋼工件的淬火冷卻。
鹽水和堿水
優(yōu)點(diǎn):
在水中加入適量的食鹽和堿,使高溫工件浸入該冷卻介質(zhì)后,在蒸汽膜階段析出鹽和堿的晶體并立即爆裂,將蒸汽膜破壞,工件表面的氧化皮也被炸碎,這樣可以提高介質(zhì)在高溫區(qū)的冷卻能力。
缺點(diǎn):
介質(zhì)的腐蝕性大。一般情況下,鹽水的濃度為10%,苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%。
適用:
可用作碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火介質(zhì),使用溫度不應(yīng)超過60℃,淬火后應(yīng)及時(shí)清洗并進(jìn)行防銹處理。
油
冷卻介質(zhì)一般采用礦物質(zhì)油(礦物油)。如機(jī)油、變壓器油和柴油等。機(jī)油一般采用10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)機(jī)油,油的號(hào)越大,黏度越大,閃點(diǎn)越高,冷卻能力越低,使用溫度相應(yīng)提高。
目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三種。
高速淬火油是在高溫區(qū)冷卻速度得到提高的淬火油。獲得高速淬火油的基本途徑有兩種,一種是選取不同類型和不同黏度的礦物油,以適當(dāng)?shù)呐浔认嗷セ旌?,通過提高特性溫度來提高高溫區(qū)冷卻能力;另一種是在普通淬火油中加入添加劑,在油中形成粉灰狀浮游物。添加劑游磺酸的鋇鹽、鈉鹽、鈣鹽以及磷酸鹽、硬脂酸鹽等。生產(chǎn)實(shí)踐表明,高速淬火油在過冷奧氏體不穩(wěn)定區(qū)冷卻速度明顯高于普通淬火油,而在低溫馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)冷速與普通淬火油相接近。這樣既可得到較高的淬透性和淬硬性,又大大減少了變形,適用于形狀復(fù)雜的合金鋼工件的淬火。
光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在礦物油中加入不質(zhì)的高分子添加物,可獲得不同冷卻速度的光亮淬火油。這些添加物的主要成分是光亮劑,其作用是將不溶解于油的老化產(chǎn)物懸浮起來,防止在工件上積聚和沉淀。另外,光亮淬火油添加劑中還含有抗氧化劑、表面活性劑和催冷劑等。
真空淬火油是用于真空熱處理淬火的冷卻介質(zhì)。真空淬火油必須具備低的飽和蒸汽壓,較高而穩(wěn)定的冷卻能力以及良好的光亮性和熱穩(wěn)定性,否則會(huì)影響真空熱處理的效果。鹽浴和堿浴淬火介質(zhì)一般用在分級(jí)淬火和等溫淬火中。
新型淬火劑
聚乙烯醇淬火劑
原理:當(dāng)工件淬入該溶液時(shí),工件表面形成一層蒸汽膜和一層凝膠薄膜,兩層膜使加熱工件冷卻。進(jìn)入沸騰階段后,薄膜破裂,工件冷卻加快,當(dāng)達(dá)到低溫時(shí),聚乙烯醇凝膠膜復(fù)又形成,工件冷卻速度又下降,所以這種溶液在高、低溫區(qū)冷卻能力低,在中溫區(qū)冷卻能力高,有良好的冷卻特性。
優(yōu)點(diǎn):價(jià)格便宜
缺點(diǎn):很容易變質(zhì),特別是夏天,干活質(zhì)量不穩(wěn)定。
PAG淬火液
該P(yáng)AG淬火液是由聚醚類高分子材料添加多種表面活性劑制成,由于其對(duì)水有逆溶性的特點(diǎn)。在熱處理得到廣泛應(yīng)用,使用本品能有效改善工作環(huán)境,提高零件的淬火質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,是一種成熟的淬火介質(zhì)。
優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保,克服了水冷卻速度快,易使工件開裂;油品冷卻速度慢,淬火效果差且易燃等缺點(diǎn)。
缺點(diǎn):不能用于鹽浴爐。
常見問題
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