PAG水溶性淬火介质的使用
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ＰＡＧ适用于下列炉型：空气炉、保护气氛炉、渗
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、 １０％
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碳炉、碳氮共渗炉、感应加热炉以及流动粒子炉。可 用于整体淬火和感应淬火，不推荐用于盐浴炉，尤其 是含钡的盐浴炉。
ＰＡＧ适用于水淬的钢和大多数油淬的合金钢，
图１ ５％－２０％ＰＡＧ冷却曲线（ＳＨ／Ｔ０２２０ Ｆｉｇ．１ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｃｌ¨Ｗｅ８ ｏｆ ａｑｌｌｅｏｕＢ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ５％ｔｏ ２０％ＰＡＧ
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ＰＡＧ；ｑｕｅｎｃｈａｎｔ；ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ＰＡＧ是英文名称的缩写，在英文中ＰＡＧ有三种 写法，详见表１。
裹１ ＰＡＧ的中英文对照 Ｔａｂｌｅｌ ＰＡＧ ｉｎ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ
英文名称
常见译名
ｐｏｌｙ ａｌｋｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ
采用折光仪监测工作液，浓度波动应该控制在 ±０．５％范围内，即±ｏ．２ＢＸ值。发现偏差时应该及 时调整到预定的数值。工作液长期使用后应该及时 按照上述方法修正浓度系数。
７温度的控制
ＰＡＧ溶液使用温度通常控制在２０一５０℃，温 度下降会提高冷却能力。为了获得均匀的冷却能 力，温度应该控制在较窄的范围，例如，（３０± １０）℃，（３５±１０）℃，（４０±ｌＯ）℃。温度范围主要取 决于浓度、硬度要求和搅拌程度。对于相同的硬度， 浓度高则温度可稍低，搅拌程度稍大；浓度低则温度 可稍高，搅拌程度稍小。
４．２ ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／＇ｒ７９５１－２００４
度低选用稍高的浓度。 （２）设备因素 淬火批量：周期炉一次批量大或连续炉单位时间
淬火量大，选用稍低的浓度，反之，选用稍高的浓度。 搅拌程度：搅拌程度高，选用稍高的浓度，反之，
５％一２０％ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油 选用稍低的浓度。
和超速淬火油按照ＩＳＯ一９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４
的注意事项等。
关键词：ＰＡＧ；淬火荆；冷却性能；浓度
中图分类号：ＴＧｌ５４．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００８．１６９０（２００７）０３—００６３－００５
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＡＧ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｑｕｅｎｃｈａｎｔ
ＵＵ Ｗ西一ｍｉｎ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅａｍ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐ／＇ｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１１２） ＡｌＥｔｒａｃｔ：Ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｄｅｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ＰＡＧ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｑｕｅａｃｈａｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ａｑｕｏｏｕ￥ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｄｌ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｎｏ．３２ ｏｉｌ∞ｗｅｌｌ ａｓ ｆａｓｔ ａｎｄ
逆溶点与浊点不同。作为淬火介质看重的是， 当溶液的温度降到逆溶点时，析出的溶质应立即溶 回溶液，这对于减少ＰＡＧ的带出量，对稳定淬火介 质的冷却能力有着重要的意义。许多高分子化合物 的水溶液都有浊点。当它们的水溶液的温度下降到 浊点时，溶质不会立即溶回溶液，只有温度下降许多 之后，才能溶网溶液。
１ ＰＡＧ淬火介质的优点
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万方数据
６．２．３用冷却性能测定浓度 对照工作液使用前后的冷却性能，参考表３和图
４，确定使用中的工作液的实际浓度，求出修正系数。 ６．２．４用硬度法确定修正系数
根据工艺条件，选定标准试样（包括材质和尺 寸）。根据工作液使用前后标准试样的硬度或试样 断面硬度曲线来修正浓度系数。工件本身的硬度变 化也是修正浓度系数的根据。 ６．２．５选定浓度的工艺试验
备注：水及ＰＡＧ温度３０℃，油温４０℃。
《热处理》 ２００７年第２２卷第３期
６５·
万方数据
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来自百度文库
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ＰＡＧ淬火介质与传统的水和油相比较，有下列 优点：
性。大多数的淬火质量事故，都来自搅拌的不均匀。 （４）与油比较更易于污染，需要更精心的维护。
（１）ＰＡＧ工作液与水相同，不燃烧，无火灾隐患。 （２）ＰＡＧ工作液与油不同，淬火时无烟雾，无 毒，不影响操作者健康；地面无油污，工作环境清洁、 舒适。 （３）淬火油的运动粘度（４０℃）为１５—４０ ｍｍ２／ｓ， 而ＰＡＧ工作液的运动粘度（４０℃）仅为１—５ ｍｍ２／ｓ， 因此，用ＰＡＧ淬火时被工件带出的量小得多，降低 了运行成本。 （４）工件在ＰＡＧ中淬火后，极易清洗，即使不清 洗就回火，也没有烟雾。 （５）在高分子化合物中，ＰＡＧ溶液的折光率高， 因此采用折光仪容易检测其浓度。以保持稳定的冷 却能力。 （６）通过对浓度、温度和搅拌程度的控制，可以 使ＰＡＧ得到从水到油的不同的冷却能力。 （７）采用ＰＡＧ，设备上没有积碳、油泥等，易于 设备的维修。
２ ＰＡＧ淬火介质的缺点
（１）对温度比油敏感，使用温度范围窄，通常为 ２０—５０℃，要求淬火液的容量足够大，且有降温措 施，尤其是在夏天、在南方。
（２）对浓度比较敏感，使用浓度范围窄，通常为 ±Ｉ％。要求经常检测工作液的浓度，并且定期校对 浓度系数。
（３）对搅拌程度要求比较严格，也就是说，在工 件淬火区域内的搅拌程度应该保持一致，即足够强烈 和足够均匀的搅拌，以保证温度、浓度和冷却的均匀
如果是第一次选用水溶性淬火介质，这个试验 是非常必要和重要的。首选的浓度为５％，用于中 碳结构钢；首选的浓度为１０％，用于其他钢材。首 次淬火后，如果硬度偏低，应该加水稀释，提高冷却 能力，直至找到合适的浓度；如果工件出现过大的畸 变甚至开裂，则应提高浓度，再试，直至找到合适的 浓度。有时还要对工件的加热规范和冷却规范作适 当的调整。在进行工艺试验时，要特别注意温度和 搅拌。为了使某个浓度适用于多种钢材和工件，有 必要对工艺进行调整。 ６．２．６浓度范围的控制
聚氧化烷撑，聚烷撑二醇，聚 乙二醇，聚二醇
ｐｏｌｙ ａｌｋｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｅｒ
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ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ
聚醚，聚二醇醚 聚氧乙烯丙烯聚醚 ’。’’—。‘’’’。’‘’＋‘
由于中文译名的混乱，尤其是译为聚乙二醇更不 规范，因为在中文中已有聚乙二醇（ＰＥＧ）。所以不如 干脆译为ＰＡＧ。ＰＡＧ是聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的 共聚物，调整两者的比例，可以得到７０～８８℃的逆溶 点。逆溶现象指的是：随温度的上升，溶解度下降，所 以称为逆溶。到达某一温度时溶质开始从溶液中析 出，该温度称为逆溶点。由于逆溶性的存在，工件在 淬火时，经过蒸汽膜阶段、沸腾阶段后，工件周围的液 体温度高于逆溶点，ＰＡＧ析出并在工件表面形成一个 ＰＡＧ的溶质膜。ＰＡＧ的浓度越高，该膜就越厚，溶液 从工件吸热的能力就越差。这就是ＰＡＧ降低低温区 冷却能力的机制，即控制ＰＡＧ的浓度就可以控制
稍低的浓度。
１０
２０
３０
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５０
６０
硬度要求：要求硬度高选用稍低的浓度，要求硬
水．３２号机油、快速淬火油和超速淬火 油冷却曲线（ＳＨ／Ｔ０２２）
Ｆｉｇ ２ Ｃｏｏｌｉｎｇ ＣＵ／＇ＶＬ＊０ｆ ＷａⅫ．Ｎｏ．３２０ｉｌ．ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ—ｓｐｅｅｄ ｇｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ（ＳＨ／Ｔ０２２）
温度控制：工作液温度高，选用稍低的浓度，反
测试的冷却性能如表３，冷却曲线和冷却速度曲线 之，选用稍高的浓度。
表３ ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油和超速淬火油的冷却性能（ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４） Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ，ＮＯ，３２０ｉｌ ａｎｄ ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ
备注：水及ＰＡＧ温度３０℃，油温８０℃
按照日本的惯例，水溶性淬火介质４００—１５０℃ 的平均冷却速度为１００％／ｓ左右，可用来代油。国 家石化行标ＳＨ／Ｔ０２２０和ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１一
２００４（机械行标）都是热处理油的测试标准，用来测 试水基淬火介质不十分适宜，但目前仍在借用。比较 而言，采用ＩＳＯ一９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４稍好一些。
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但不推荐用于高速钢等合金含量很高的钢种。 选用ＰＡＧ浓度时要考虑的基本因素是工件和
设备。 （１）工件因素 材质：中碳结构钢５％～１０％ 高碳结构钢１０％一ｔ５％ 合金钢１５％一２５％ 尺寸：小尺寸选用稍高的浓度，大尺寸选用稍低
的浓度。 形状：复杂形状选用稍高的浓度，简单形状选用
３选用ＰＡＧ的理由
（１）从工艺上考虑。用水淬火畸变过大甚至开 裂，用超速淬火油又淬不上火，这时必须考虑采用
ＰＡＧ。
（２）从环保上考虑。为了不污染环境，不损害 操作者健康，应该考虑采用ＰＡＧ。
（３）从能源上考虑。石油资源再有若干年就会 枯竭，ＰＡＧ是目前较好的代用品。
（４）从成本上考虑。采用５％～１５％的ＰＡＧ其 成本仅是油的１／６—１／２。
喷水孔的角度和喷水量、调整工件的转动和移动速 度可有效避免螺旋软带形成。
造成硬度不足的另一个原因是加热温度不足。 亚共析钢加热温度不足时，组织中会有较多铁素体 残留下来，造成淬火后硬度不足。降低工件在连续 加热淬火过程中的移动速度，可提高加热温度。
《热处理》 ２００７年第２２卷第３期
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万方数据
ＰＡＧ溶质膜的厚度，从而得到比较理想的低温区冷 却能力。
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一冷却技术一 ｏ＊ｏ＊ｏ∽＊ｏ Ｏ ｏ Ｏ ｏ－ｏ－
ＰＡＧ水溶性淬火介质的使用
刘卫民
（天津市美石石化产品有限公司，天津 ３００１ １２）
摘要：介绍了ＰＡＧ水溶性淬火介质的优、缺点，对不同浓度的ＰＡＧ水溶液、水、３２号机械油及快速和超速淬
火油的冷却特性进行了比较，论述了ＰＡＧ淬火剂的配制，浓度和温度的控制，搅拌，应用范围和使用中
收稿日期：２００６．０８－２９ 作者简夼：刘卫民（１９７１．３－），男，天津人，工程师，从事热处理淬火介质的研发５－作，发表论文近１０篇。 联系电话：０２２－２７５３１４５７．２７５１９９５９
变量。选择合适的淬火液也是减少变形量的好办法。 （３）硬度不足 高频淬火后常出现硬度不足、软点和软带等缺
陷。连续加热淬火所形成的软带呈暗紫色的螺旋 形，这是喷水孔堵塞或孔的数目不当所致。加热淬 火后硬度不足，则往往是冷却不及时造成的。改变
４ ＰＡＧ和淬火油冷却性能的对比（典 型冷却性能数据）
４．１ 国家石化行标ＳＨ／Ｔ０２２０测试 ５％一２０％ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油
和超速淬火油按照ＳＨ／Ｔ０２２０测试的冷却性能如表 ２，冷却曲线见图ｔ和图２。
表２ ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油和超速淬火油的冷却性能
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ，Ｎｏ．３２．０１１ ａｎｄ ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ
ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ．Ｓｕｃｈ ｐｒｏｂｌｅｍｓ∞ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｇｉｔａｔｉｏｎ， ａｄａｐｔａｂｌｅ ａｒｅａｓ，ａｔｔｅｎｔｉｖｅ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｋｅ ｆｏｒ ＰＡＧ ｑｕｅｎｃｈａｎｔ，ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
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《热处理》 ２００７年第２２卷第３期
万方数据
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见图３一图６。 按照国际惯例，水溶性淬火介质在３００℃的冷
却速度为水的一半即可用来代油。ＩＳＯ一９９５０及 ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４是在静止条件下测试的冷却性能， 而实际淬火时都有搅拌。
５ ＰＡＧ适用范围
飞 耋≥之 ＝＝——～
、 １０％
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碳炉、碳氮共渗炉、感应加热炉以及流动粒子炉。可 用于整体淬火和感应淬火，不推荐用于盐浴炉，尤其 是含钡的盐浴炉。
ＰＡＧ适用于水淬的钢和大多数油淬的合金钢，
图１ ５％－２０％ＰＡＧ冷却曲线（ＳＨ／Ｔ０２２０ Ｆｉｇ．１ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｃｌ¨Ｗｅ８ ｏｆ ａｑｌｌｅｏｕＢ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ５％ｔｏ ２０％ＰＡＧ
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ＰＡＧ；ｑｕｅｎｃｈａｎｔ；ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ＰＡＧ是英文名称的缩写，在英文中ＰＡＧ有三种 写法，详见表１。
裹１ ＰＡＧ的中英文对照 Ｔａｂｌｅｌ ＰＡＧ ｉｎ Ｅｎｇｌｉｓｈ ａｎｄ Ｃｈｉｎｅｓｅ
英文名称
常见译名
ｐｏｌｙ ａｌｋｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ
采用折光仪监测工作液，浓度波动应该控制在 ±０．５％范围内，即±ｏ．２ＢＸ值。发现偏差时应该及 时调整到预定的数值。工作液长期使用后应该及时 按照上述方法修正浓度系数。
７温度的控制
ＰＡＧ溶液使用温度通常控制在２０一５０℃，温 度下降会提高冷却能力。为了获得均匀的冷却能 力，温度应该控制在较窄的范围，例如，（３０± １０）℃，（３５±１０）℃，（４０±ｌＯ）℃。温度范围主要取 决于浓度、硬度要求和搅拌程度。对于相同的硬度， 浓度高则温度可稍低，搅拌程度稍大；浓度低则温度 可稍高，搅拌程度稍小。
４．２ ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／＇ｒ７９５１－２００４
度低选用稍高的浓度。 （２）设备因素 淬火批量：周期炉一次批量大或连续炉单位时间
淬火量大，选用稍低的浓度，反之，选用稍高的浓度。 搅拌程度：搅拌程度高，选用稍高的浓度，反之，
５％一２０％ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油 选用稍低的浓度。
和超速淬火油按照ＩＳＯ一９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４
的注意事项等。
关键词：ＰＡＧ；淬火荆；冷却性能；浓度
中图分类号：ＴＧｌ５４．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００８．１６９０（２００７）０３—００６３－００５
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＡＧ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｑｕｅｎｃｈａｎｔ
ＵＵ Ｗ西一ｍｉｎ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅａｍ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐ／＇ｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１１２） ＡｌＥｔｒａｃｔ：Ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｄｅｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ＰＡＧ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｑｕｅａｃｈａｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ａｑｕｏｏｕ￥ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｄｌ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ Ｎｏ．３２ ｏｉｌ∞ｗｅｌｌ ａｓ ｆａｓｔ ａｎｄ
逆溶点与浊点不同。作为淬火介质看重的是， 当溶液的温度降到逆溶点时，析出的溶质应立即溶 回溶液，这对于减少ＰＡＧ的带出量，对稳定淬火介 质的冷却能力有着重要的意义。许多高分子化合物 的水溶液都有浊点。当它们的水溶液的温度下降到 浊点时，溶质不会立即溶回溶液，只有温度下降许多 之后，才能溶网溶液。
１ ＰＡＧ淬火介质的优点
、水’ ｔ＼＼
ｐ＼蚓蠼球蚌
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咖啪瑚枷葶｜栅枷 啪ｏ
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６．２．３用冷却性能测定浓度 对照工作液使用前后的冷却性能，参考表３和图
４，确定使用中的工作液的实际浓度，求出修正系数。 ６．２．４用硬度法确定修正系数
根据工艺条件，选定标准试样（包括材质和尺 寸）。根据工作液使用前后标准试样的硬度或试样 断面硬度曲线来修正浓度系数。工件本身的硬度变 化也是修正浓度系数的根据。 ６．２．５选定浓度的工艺试验
备注：水及ＰＡＧ温度３０℃，油温４０℃。
《热处理》 ２００７年第２２卷第３期
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万方数据
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来自百度文库
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ＰＡＧ淬火介质与传统的水和油相比较，有下列 优点：
性。大多数的淬火质量事故，都来自搅拌的不均匀。 （４）与油比较更易于污染，需要更精心的维护。
（１）ＰＡＧ工作液与水相同，不燃烧，无火灾隐患。 （２）ＰＡＧ工作液与油不同，淬火时无烟雾，无 毒，不影响操作者健康；地面无油污，工作环境清洁、 舒适。 （３）淬火油的运动粘度（４０℃）为１５—４０ ｍｍ２／ｓ， 而ＰＡＧ工作液的运动粘度（４０℃）仅为１—５ ｍｍ２／ｓ， 因此，用ＰＡＧ淬火时被工件带出的量小得多，降低 了运行成本。 （４）工件在ＰＡＧ中淬火后，极易清洗，即使不清 洗就回火，也没有烟雾。 （５）在高分子化合物中，ＰＡＧ溶液的折光率高， 因此采用折光仪容易检测其浓度。以保持稳定的冷 却能力。 （６）通过对浓度、温度和搅拌程度的控制，可以 使ＰＡＧ得到从水到油的不同的冷却能力。 （７）采用ＰＡＧ，设备上没有积碳、油泥等，易于 设备的维修。
２ ＰＡＧ淬火介质的缺点
（１）对温度比油敏感，使用温度范围窄，通常为 ２０—５０℃，要求淬火液的容量足够大，且有降温措 施，尤其是在夏天、在南方。
（２）对浓度比较敏感，使用浓度范围窄，通常为 ±Ｉ％。要求经常检测工作液的浓度，并且定期校对 浓度系数。
（３）对搅拌程度要求比较严格，也就是说，在工 件淬火区域内的搅拌程度应该保持一致，即足够强烈 和足够均匀的搅拌，以保证温度、浓度和冷却的均匀
如果是第一次选用水溶性淬火介质，这个试验 是非常必要和重要的。首选的浓度为５％，用于中 碳结构钢；首选的浓度为１０％，用于其他钢材。首 次淬火后，如果硬度偏低，应该加水稀释，提高冷却 能力，直至找到合适的浓度；如果工件出现过大的畸 变甚至开裂，则应提高浓度，再试，直至找到合适的 浓度。有时还要对工件的加热规范和冷却规范作适 当的调整。在进行工艺试验时，要特别注意温度和 搅拌。为了使某个浓度适用于多种钢材和工件，有 必要对工艺进行调整。 ６．２．６浓度范围的控制
聚氧化烷撑，聚烷撑二醇，聚 乙二醇，聚二醇
ｐｏｌｙ ａｌｋｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｅｒ
ｐｄ，州ｈｙｌ。“。’ｐｍｐ一。ｍ
ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ
聚醚，聚二醇醚 聚氧乙烯丙烯聚醚 ’。’’—。‘’’’。’‘’＋‘
由于中文译名的混乱，尤其是译为聚乙二醇更不 规范，因为在中文中已有聚乙二醇（ＰＥＧ）。所以不如 干脆译为ＰＡＧ。ＰＡＧ是聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的 共聚物，调整两者的比例，可以得到７０～８８℃的逆溶 点。逆溶现象指的是：随温度的上升，溶解度下降，所 以称为逆溶。到达某一温度时溶质开始从溶液中析 出，该温度称为逆溶点。由于逆溶性的存在，工件在 淬火时，经过蒸汽膜阶段、沸腾阶段后，工件周围的液 体温度高于逆溶点，ＰＡＧ析出并在工件表面形成一个 ＰＡＧ的溶质膜。ＰＡＧ的浓度越高，该膜就越厚，溶液 从工件吸热的能力就越差。这就是ＰＡＧ降低低温区 冷却能力的机制，即控制ＰＡＧ的浓度就可以控制
稍低的浓度。
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硬度要求：要求硬度高选用稍低的浓度，要求硬
水．３２号机油、快速淬火油和超速淬火 油冷却曲线（ＳＨ／Ｔ０２２）
Ｆｉｇ ２ Ｃｏｏｌｉｎｇ ＣＵ／＇ＶＬ＊０ｆ ＷａⅫ．Ｎｏ．３２０ｉｌ．ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ—ｓｐｅｅｄ ｇｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ（ＳＨ／Ｔ０２２）
温度控制：工作液温度高，选用稍低的浓度，反
测试的冷却性能如表３，冷却曲线和冷却速度曲线 之，选用稍高的浓度。
表３ ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油和超速淬火油的冷却性能（ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４） Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ，ＮＯ，３２０ｉｌ ａｎｄ ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ
备注：水及ＰＡＧ温度３０℃，油温８０℃
按照日本的惯例，水溶性淬火介质４００—１５０℃ 的平均冷却速度为１００％／ｓ左右，可用来代油。国 家石化行标ＳＨ／Ｔ０２２０和ＩＳＯ－９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１一
２００４（机械行标）都是热处理油的测试标准，用来测 试水基淬火介质不十分适宜，但目前仍在借用。比较 而言，采用ＩＳＯ一９９５０及ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４稍好一些。
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但不推荐用于高速钢等合金含量很高的钢种。 选用ＰＡＧ浓度时要考虑的基本因素是工件和
设备。 （１）工件因素 材质：中碳结构钢５％～１０％ 高碳结构钢１０％一ｔ５％ 合金钢１５％一２５％ 尺寸：小尺寸选用稍高的浓度，大尺寸选用稍低
的浓度。 形状：复杂形状选用稍高的浓度，简单形状选用
３选用ＰＡＧ的理由
（１）从工艺上考虑。用水淬火畸变过大甚至开 裂，用超速淬火油又淬不上火，这时必须考虑采用
ＰＡＧ。
（２）从环保上考虑。为了不污染环境，不损害 操作者健康，应该考虑采用ＰＡＧ。
（３）从能源上考虑。石油资源再有若干年就会 枯竭，ＰＡＧ是目前较好的代用品。
（４）从成本上考虑。采用５％～１５％的ＰＡＧ其 成本仅是油的１／６—１／２。
喷水孔的角度和喷水量、调整工件的转动和移动速 度可有效避免螺旋软带形成。
造成硬度不足的另一个原因是加热温度不足。 亚共析钢加热温度不足时，组织中会有较多铁素体 残留下来，造成淬火后硬度不足。降低工件在连续 加热淬火过程中的移动速度，可提高加热温度。
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ＰＡＧ溶质膜的厚度，从而得到比较理想的低温区冷 却能力。
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ＰＡＧ水溶性淬火介质的使用
刘卫民
（天津市美石石化产品有限公司，天津 ３００１ １２）
摘要：介绍了ＰＡＧ水溶性淬火介质的优、缺点，对不同浓度的ＰＡＧ水溶液、水、３２号机械油及快速和超速淬
火油的冷却特性进行了比较，论述了ＰＡＧ淬火剂的配制，浓度和温度的控制，搅拌，应用范围和使用中
收稿日期：２００６．０８－２９ 作者简夼：刘卫民（１９７１．３－），男，天津人，工程师，从事热处理淬火介质的研发５－作，发表论文近１０篇。 联系电话：０２２－２７５３１４５７．２７５１９９５９
变量。选择合适的淬火液也是减少变形量的好办法。 （３）硬度不足 高频淬火后常出现硬度不足、软点和软带等缺
陷。连续加热淬火所形成的软带呈暗紫色的螺旋 形，这是喷水孔堵塞或孔的数目不当所致。加热淬 火后硬度不足，则往往是冷却不及时造成的。改变
４ ＰＡＧ和淬火油冷却性能的对比（典 型冷却性能数据）
４．１ 国家石化行标ＳＨ／Ｔ０２２０测试 ５％一２０％ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油
和超速淬火油按照ＳＨ／Ｔ０２２０测试的冷却性能如表 ２，冷却曲线见图ｔ和图２。
表２ ＰＡＧ、水、３２号机械油、快速淬火油和超速淬火油的冷却性能
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＡＧ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ，Ｎｏ．３２．０１１ ａｎｄ ｆａｓｔ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ
ｓｕｐｅｒ－ｓｐｅｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｏｉｌｓ．Ｓｕｃｈ ｐｒｏｂｌｅｍｓ∞ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｇｉｔａｔｉｏｎ， ａｄａｐｔａｂｌｅ ａｒｅａｓ，ａｔｔｅｎｔｉｖｅ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｋｅ ｆｏｒ ＰＡＧ ｑｕｅｎｃｈａｎｔ，ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
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见图３一图６。 按照国际惯例，水溶性淬火介质在３００℃的冷
却速度为水的一半即可用来代油。ＩＳＯ一９９５０及 ＪＢ／Ｔ７９５１—２００４是在静止条件下测试的冷却性能， 而实际淬火时都有搅拌。
５ ＰＡＧ适用范围