淬火介質

一、液體

1、水

1)清水、2)無機鹽或堿的水溶液、3)有機物水溶液

2、油

1)植物油、2)全損耗系統用油(機械油)、3)專用淬火油(礦物油中加入添加劑)如錦輝淬火油

3、溶融熱浴

1)熔鹽、2)溶融金屬

二、氣體

1、空氣

1)靜止空氣、2)壓縮空氣

2、還原性氣體(氫、氨分解氣)

3、中性氣體(氮)

4、惰性氣體(氬、氦等)

三、固體

1、流態床

1)氣固態、2)氣液態、3)氣液固態

淬火介質專用HD諧波減速機SHG-20-80-2UH2、金屬板

水是冷卻能力較強的淬火介質。來源廣、價格低、成分穩定不易變質。缺點是在C曲線的"鼻子"區(500~600℃左右)，水處于蒸汽膜階段，冷卻不夠快，會形成"軟點";而在馬氏體轉變溫度區(300~100℃)，水處于沸騰階段，冷卻太快，易使馬氏體轉變速度過快而產生很大的內應力，致使工件變形甚至開裂。當水溫升高，水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(如油、肥皂、泥漿等)，均會顯著降低其冷卻能力。因此水適用于截面尺寸不大、形狀簡單的碳素鋼工件的淬火冷卻。

鹽水和堿水

在水中加入適量的食鹽和堿，使高溫工件浸入該冷卻介質后，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，這樣可以提高介質在高溫區的冷卻能力。其缺點是介質的腐蝕性大。一般情況下，鹽水的濃度為10%，苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%。可用作碳鋼及低合金結構鋼工件的淬火介質，使用溫度不應超過60℃，淬火后應及時清洗并進行防銹處理。

油

冷卻介質一般采用礦物質油(礦物油)。如機油、變壓器油和柴油等。機油一般采用10號、20號、30號機油，油的號越大，黏度越大，閃點越高，冷卻能力越低，使用溫度相應提高。

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，以適當的配比相互混合，通過提高特性溫度來提高高溫區冷卻能力;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。生產實踐表明，高速淬火油在過冷奧氏體不穩定區冷卻速度明顯高于普通淬火油，而在低溫馬氏體轉變區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，適用于形狀復雜的合金鋼工件的淬火。

淬火介質專用HD諧波減速機SHG-20-80-2UH光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在礦物油中加入不同性質的高分子添加物，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。真空淬火油必須具備低的飽和蒸汽壓，較高而穩定的冷卻能力以及良好的光亮性和熱穩定性，否則會影響真空熱處理的效果。

鹽浴和堿浴淬火介質一般用在分級淬火和等溫淬火中。

新型淬火劑

有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。聚乙烯醇常用質量分數為0.1%~0.3%之間的水溶液，共冷卻能力介于水和油之間。當工件淬入該溶液時，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。進入沸騰階段后，薄膜破裂，工件冷卻加快，當達到低溫時，聚乙烯醇凝膠膜復又形成，工件冷卻速度又下降，所以這種溶液在高、低溫區冷卻能力低，在中溫區冷卻能力高，有良好的冷卻特性。

三硝水溶液由25%硝酸鈉+20%亞硝酸鈉+20%+35%水組成。在高溫(650~500℃)時由于鹽晶體析出，破還蒸汽膜形成，冷卻能力接近于水。在低溫(300~200℃)時由于濃度極高，流動性差，冷卻能力接近于油，故其可代替水-油雙介質淬火。

1、淬火劑產品描述

淬火介質專用HD諧波減速機SHG-20-80-2UH是由一種液態的有機聚合物和腐蝕抑制劑組成的水溶性溶液。有機聚合物完全溶于水，形成清亮、均質的溶液。但當溫度超過 74℃(165℉)時，聚合物便會從水中析出分離，形成一層不溶解的相。該產品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。

當用淬火劑的稀釋溶液冷卻熱的金屬時，液體有機聚合物會在金屬表面沉積，形成一層薄膜。可以通過調節薄膜的厚度部分地控制金屬的冷卻程度。薄膜的厚度則是通過調節淬火浴中淬火劑的濃度來完成。也可通過調節淬火液的溫度或攪拌程度來控制冷卻。 淬火劑跟其他的水溶性聚合物淬火液(劑)的主要區別在于:控制熱轉換的多聚物成分不同。如美國有UCON A，煙臺海益等,其多聚物成分為聚醚(PAG)。

2.淬火劑特性和優點

◆ 淬火劑水溶液在常溫下均勻透明溶液，當溫度升高時，淬火劑溶解度反而會下降，溶液就從透明變為混濁，到達74°C時聚合物的線型大分子就會從水中析出，并與水完全分離。(這叫做逆溶性，74°C就是逆熔點)。

◆ 通過調整其水溶液的濃度，可在很大范圍內調整其冷卻能力，可以得到介于水油之間，以及相當于油或者更慢的冷卻速度，也可以和Quench PA配比使用來調節冷卻曲線。

◆ 淬火劑需要最少量的添加處理，因為它們和普通的聚乙烯醇和溶解油相比，不易變質和被氧化。主要的添加工作就是補充蒸發損失掉的水。

◆淬火劑和普通的油性淬火油(劑)相比，能除去煙塵、煤灰和殘雜物。使設備維護和工廠清潔工作變得輕松簡單。

◆淬火劑在0℃(32℉)以下會凍住，使用前需要在室溫下解凍并混合，產品功能不會受到影響。

◆水性淬火劑對黑色金屬及有色金屬均無腐蝕，淬火工件光亮且有短期防銹作用。

淬火介質專用HD諧波減速機SHG-20-80-2UH◆推薦溶液溫度 20~50℃，應不高于60℃。

3. 典型性質數據

指標 結果

20℃時每加侖的重量 (磅) 8.94

比重(20℃) 1.074

傾點 -11℃(-12℉)

粘度37.8℃(100℉)，SUS 1120~1375

防銹作用 ATMS D665A 通過

閃點 無

4.應用――在世界上聚合物是應用最廣的一種有機淬火液，可用于各種汽車工件以及航空工業的鋁合金和鈦合金，合金鋼鍛模的淬火，大轉矩柴油機曲軸感應加熱淬火等。淬火劑主要應用于以下淬火范圍:

◆適用于典型的用油淬火的高碳鋼和高合金鋼;用20-30%的濃度，可適用于鋼件的整體和表面淬火。

◆適用于感應淬火和火焰淬火，適合噴射淬火和浸淬，可應用于幾何外型復雜的高合金部件(包括:球墨鑄鐵、韌性鑄鐵等)。

◆用于在傾爐、車底式爐和坑式爐中加工的大型合金部件，感應加熱成形的部件或合金。

◆用于在使用燃氣、天然氣和碳氮共滲氣的熔爐中需要油淬火的加工部件(間歇式和連續式操作)。

◆適用于旋轉或持續型混合器的氧化熔爐、天然氣熔爐和保護氣熔爐。它們能應用在部件鑄造后的直接淬火;鑄件的連續淬火以及鑄鋼、鍛鋼、鑄鐵的一般淬火。

淬火介質專用HD諧波減速機SHG-20-80-2UH◆大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的淬火(連續式滲碳生產線或箱式多用爐)

◆淬火劑是一種高分子聚合物水溶性淬火劑，選用國外優質原料精制而成，具有獨特的逆溶性，(一般稱之為濁點效應)安全，環保，使用壽命長，使用成本低，國際油價越來越高，國家對環境保護愈來愈嚴的大氣候下，逐漸成為熱處理行業的淬火介質。

◆安全環保淬火劑完全不燃燒，無火災危險，無毒，無油煙，使工作環境大大改善，滿足環保部門對企業的環保要求。

5.淬火劑冷卻曲線特性曲線,30度

淬火過程曲線圖表1和圖表2顯示了Wonder Quench PE在實驗室測試時的冷卻率，實驗使用一個不銹鋼的測試圓柱體(長是直徑的4倍)，在它的幾何中心安置有電熱偶。

圖表1用Wonder Quench PEE和傳統的淬火油做了比較。圖表2顯示了流體流動(循環)對濃度和浴溫都確定的Wonder Quench PE的影響。這些曲線僅對一般的比較有效。

6.使用范圍和局限

淬火劑主要用于各類碳素鋼,低合金結構鋼、彈簧鋼、滲碳鋼、軸承鋼制工件做增體浸淬和感應加熱淬火.

淬火劑不使用與有二次硬化特性的鋼件(如冷熱模具鋼和高速鋼).

淬火劑一般不適于淬經過鹽浴爐加熱后的工件.