淬火冷却介质的种类及其优缺点

淬火冷却介质的种类及其优缺点

［发布人］恒鑫化工［时间］2011-3-14 20:09:11 浏览：136 次

淬火冷却介质的类型及其优缺点

烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液

自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质；而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油，加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。

1、自来水作为淬火介质的主要优缺点：

优点：水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果

缺点：

①、冷却能力对水温的变化极其敏感，水温升高，使最大冷速对应的温度移向低温；

②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500~600℃左右），水处在蒸汽膜阶段，冷速较低，奥氏体易发生高温转变。而在马氏体转变区的冷速太大，易使工件严重变形甚至开裂；

③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡，使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点；

④、参入不容物或微溶杂质时，会影响其冷却能力，也会使工件产生软点。

2、盐水作为淬火介质的主要优缺点：

优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生

缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在

100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。

3、碱水作为淬火介质的主要缺点：

优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生

缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在

100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。

缺点：碱水在高温区的冷却速比盐水高，而在低温区的冷速比盐水低。但碱水的缺点依然是在100~300℃区间冷速仍然很大，并极易使工件、设备产生锈蚀。

4、普通机械油作为淬火介质的主要缺点：

优点：用于淬火的矿物油通常以精制程度较高的中性石蜡基油为基础油，它具有闪点高、粘度低、油烟少，抗氧化性与热稳定性较好，使用寿命长等优点，适合于作淬火油使用。淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形状复杂、要求淬火变形小的工件。

缺点：

①、中温度区间的冷却能力太小，仅为水的1/5~1/6，只能用于合金钢或尺寸教小的碳钢工件的淬火；

②、油经过长期使用后会老化，需要定期更换，成本高；

③、油在淬火时产生的油烟污染空气，不利于环保和操作工人的健康；

④、易着火是油在淬火时最大的安全隐患。

5、新型有机水溶性淬火剂的主要优缺点：

优点：

①环保安全。这一点不用说大家也能够明白，水性的产品本身就比油性产品安全环保，使用浓度一般是原液的5%-20%之间，剩下都是水，所以不会象油淬时起火、冒烟。有些热处理厂工件大，油淬每次下去后浓烟滚滚，火苗窜很高，易发生火灾。事实上，这种原因造成重大火灾在国内外不胜枚举。使用本品决不会起火、冒烟。有效克服油的缺点。

②成本低、经济实惠。油价上升，越来越显示出其优势，以32#机械油为例，现价在8000元左右。本品虽总价高，但是一般可以按1：15-1：4兑水使用，平均下来，就大大低于油的价格。

③比热值较高。其比热值与水比热溶相近，浓度与比热溶成正比，比油要高很多，这一特点能为热处理厂解决大问题。有好些用户由于从油换到淬火剂，结果干的工件单体重量比以前大很多，日常处理量也多多了。

④工件硬度高，变形量减少。对很多材质和各种类型工件，油改用淬火剂，硬度普遍提高2HRC，变形量减少。某链条厂链片用32#机械油淬火,硬度52HRC，回火硬度44HRC，拉断力20千牛，韧性断裂，用本淬火剂，淬火硬度55HRC，回火硬度45HRC，拉断力20.2千牛，韧性断裂，多方面性能都好于油淬。

⑤容性强、防腐耐用性能要好得多。PAG类水性淬火剂比聚乙烯醇淬火剂化学忍耐性能要好很多，混入小量的酸、碱、盐，杂质影响不太大，并不会立即变质，不象聚乙烯醇，特易变质。

以上分析可见，PAG淬火剂实为质量可靠，价格低廉，安全环保的一种新型淬火介质，值得大力推广应用。

缺点：

①、有机淬火剂容易受到微生物的侵害，使其腐败变质。尤其是长期不用，会发臭，变黑，需要加强平时的维护；

②、有机淬火剂在使用时，其中的某些单种物质容易分解（如防腐剂和消泡剂）或被工件带走（如聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的共聚物或其它聚醚类物质），从而影响淬火剂的稳定性；

③、使用一段时间后，在补充淬火剂时，其真实浓度测量的有效方法复杂，不易掌握，易造成补充量的不准确。

6、新型无机水溶性淬火剂的主要优缺点：

优点：具有冷却特性可调，浓度易测易控，热稳定性好，抗污染性强，不老化，淬火时不燃烧，无毒，生产环境清洁，消耗量极少等一系列优点，是一种优良的水溶性淬火介质品牌，适用于碳素钢、中低合金钢的淬火冷却。

缺点：新型无机水溶性淬火剂克服了有机水溶性淬火剂的所有缺点，但在低温区的冷却特性不如有机水溶性淬火剂理想，需要进一步改进。目前，克服这个缺点的有效方法就是掌握好工件淬火时的“出水温度”。