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近年來,新型淬火介質(zhì)最引人注目的進(jìn)展是有機(jī)聚合物淬火劑的研究和應(yīng)用。這類淬火介質(zhì)是將有機(jī)聚合物溶解于水中,并根據(jù)需要調(diào)整溶液的濃度和溫度,配制成冷卻性能能滿足要求的水溶液,它在高溫階段冷卻速度接近于水,在低溫階段冷卻速度接近于油。其優(yōu)點是無毒,無煙無臭,無腐蝕,不燃燒,抗老化,使用安全可靠,且冷卻性能好,冷卻速度可以調(diào)節(jié),適用范圍廣,工件淬硬均勻,可明顯減少變形和開裂傾向,因此,能提高工件的質(zhì)量,改善工作環(huán)境和勞動條件,給工廠帶來節(jié)能、環(huán)保、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。目前有機(jī)聚合物淬火劑更在大批量、單一品種的熱處理上用得較多,尤其對于水淬開裂,變形大,油淬不硬的工件,采用有機(jī)聚合物淬火劑比淬火油更經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能。從提高工件質(zhì)量、改善勞動條件、避免火災(zāi)和節(jié)能得角度考慮,有機(jī)聚合物淬火劑有逐步取代淬火油的趨勢,是淬火介質(zhì)的主要發(fā)展方向。
有機(jī)聚合物淬火劑的冷卻速度受濃度,使用溫度和攪拌程度3個基本參數(shù)的影響。一般來說,濃度越高,冷卻速度越慢;使用溫度越高,冷卻速度越慢;攪拌程度越激烈,冷卻速度越快。攪拌的作用很重要;1使溶液濃度均勻;2加強(qiáng)溶液的導(dǎo)熱能力從而保證淬火后工件硬度高且分布均勻,減少產(chǎn)生淬火軟點和變形,開裂的傾向。通過控制上述這些因素,可以調(diào)整有機(jī)聚合物淬火劑的冷卻速度,從而達(dá)到理想的淬火效果。一般來說,夏季使用的濃度可低些,冬季使用的濃度可高些,而且要有充分的攪拌。有機(jī)聚合物淬火劑大多制成含水的溶液,在使用時可根據(jù)工件的特點和技術(shù)要求,加水稀釋成不同的濃度,便可以得到具有多種淬火烈度的淬火液,以適應(yīng)不同的淬火需要。
不同種類的有機(jī)聚合物淬火劑具有顯著不同的冷卻特性和穩(wěn)定性,能適合不同淬火工藝需要。目前世界上使用最穩(wěn)定,應(yīng)用面最廣的有機(jī)聚合物淬火劑是聚烷二醇(PAG)類淬火劑。這類淬火劑具有逆溶性,可以配成比鹽水慢而比較接近礦物油的不同淬火烈度的淬火液,其濃度易測易控,可減少工件的變形和開裂,避免淬火軟點的產(chǎn)生,使用壽命長,適合于各類感應(yīng)加熱淬火和整體淬火。