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淬火液即液態(tài)淬火介質(zhì),是國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用的冷卻介質(zhì)。按基本組成可分為水基型和油基型。
1、油基淬火液
比較早采用的油是動(dòng)植物油,其冷卻能力較水弱,油溫度升高時(shí)對(duì)淬火能力影響不大,是較為理想的淬火介質(zhì)。由于價(jià)格及原料來(lái)源的限制,工業(yè)上多采用礦物油,如0#柴油,10#、20#、30#機(jī)械油等。由于其冷卻速度較緩慢,對(duì)截面較大的碳鋼及低合金鋼不易淬硬,而且材料表面易玷污,使用有一定的局限性。為改善油的冷卻能力,可采用適當(dāng)提高油溫(通常在80℃以下的范圍內(nèi)調(diào)節(jié))、強(qiáng)烈攪拌循環(huán)及加入添加劑等方法。在油中加入如磺酸鈉、磺酸鋇、磺酸鈣、環(huán)烷酸鈣等添加劑,在淬火冷卻時(shí),添加劑粘在工件表面成為形成蒸汽泡的質(zhì)點(diǎn),使穩(wěn)定蒸汽膜不易形成,提高了高溫區(qū)的冷卻能力,這種油稱為“快速淬火油”。
2、水基淬火液
PAG淬火液是工業(yè)上應(yīng)用較多的一種水基淬火液,是以特定的聚醚類非離子型高分子聚合物(PAG)加上能獲得其他輔助性能的復(fù)合添加劑和適量的水配制而成的。使用PAG淬火劑的目的就是調(diào)節(jié)水的冷卻特性。在淬火過(guò)程中,PAG成膜迅速,冷卻能力可隨濃度的調(diào)整而變化,淬火硬度均勻,淬火后無(wú)需清洗即可直接回火。但在淬火生產(chǎn)中,工件帶出及受高溫氧化分解都會(huì)使PAG聚合物的量減少。 PAG淬火液用于鋁合金淬火有明顯的優(yōu)越性,對(duì)于鋁板的淬火效率比熱水淬火的效率減少60%。然而PAG淬火液在多數(shù)鋼件馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的冷速比油快,因此對(duì)高合金鋼的調(diào)質(zhì)有一定的局限性。
PVP、ACR淬火液是為彌補(bǔ)PAG的上述不足而開(kāi)發(fā)的,但這兩種聚合物無(wú)逆溶性,淬火后粘在工件表面的聚合物需清洗,加上其工藝性和穩(wěn)定性不及PAG,應(yīng)用也有限。PEO(聚乙烯基嚼唑啉)淬火液AQ3610是好富頓國(guó)際公司的專利產(chǎn)品,具有逆溶性,黏度大大低于PAG淬火液,從而減少了工件誶火后帶出聚合物的量。而且具有獨(dú)特的冷卻性能,在300℃的冷速與油基淬火液一樣慢,而在高溫區(qū)冷速又比油快。