淬火剂的性能及优缺点？

tdragonfu

在热处理的过程中，淬火剂是必须的，请大家谈谈自己在实际生产中所用到的淬火剂的性能及优缺点。

9 p2 a  t1 r! F+ K[ 本帖最后由 tdragonfu 于 2007-9-1 07:28 编辑 ]

xutie

据我使用情况看，淬火剂优势是十分明显的，相对于淬火油，没有着火的危险，作业环境好，没有油烟，长期使用便宜；
. |# a& A5 O1 L, w" g: ~) i但是，在某些方面淬火剂效果不明显，如余热处理方面，供参考

hbh0606

常用淬火介质是油、水再加上一些添加剂，其优缺点该如何评论呢？

wszdzdh_25

水性淬火剂
, G6 j8 Z) [5 x' t: b# s( Y一、本淬火剂为浅黄色透明液体，加有防锈、防腐、润湿、杀菌等多种添加剂制成，对水有逆溶性。它克服了水冷却速度快，易使工件开裂，油品冷却速度慢，淬火效果差且易燃等缺点。
0 C. P/ ]% k6 b& o2 e0 I
二、主要特点：
' A1 k0 _4 k8 J5 s* x, g. A1、通过调整水溶液的浓度，可在很大范围内调整其冷却能力，可以得到近于水，或介于水油之间，以及相当于油或者更慢的冷却速度，以满足不同材料和工件的淬火要求。
2、无毒，无油烟，不燃烧，无火灾危险，使用安全，改善劳动环境，无环境污染。
3、淬硬层深，淬火硬度均匀，无软点，大大减小淬火变形和开裂的倾向，尤其适用于低、中碳钢感应及大件淬火。
4、对黑色金属及有色金属均无腐蚀，淬火工件光亮且有短期防锈作用,可不清洗直接回火。
# J% E0 B% j2 h  j+ Z5、不易老化，变质，使用寿命长。
6、带出量少，使用成本低，综合经济性好。
三、 典型理化性能：
' s$ N9 v7 l2 h0 m' K+ s
8 n2 ]$ r3 F  B外观(原液)        浅黄色透明液体
$ W+ u0 n3 l7 Y/ T/ P- m) T密度(15.6℃，g/cm3)        1.078
, e- M7 K$ k! d& BPH值        9.5
粘度(40℃,Cst)        原液        280±20
        水溶液(37.8℃，Cst)        5%        1.17
                10%        1.90
                20%        4.31
) {* e7 m5 ^* |$ A  H! z                30%        8.50
防锈性        ≥5%具有良好的防锈性
" g6 C: t2 w4 l水溶性        74℃逆溶析出，74℃以下溶于水
; q$ S% w9 \5 Z8 Q: G5 ~8 J4 n$ H7 t$ ?8 x
" p) n; W3 q+ X0 g
四 冷却特性：
恒鑫化工科技有限公司采用符合ISO9950标准的IVF冷却速度测试仪测得不同浓度THIF-502水性淬火剂与水的冷却速度值对比如下表：
淬火介质        温度        最大冷速（℃/S）        300℃冷速（℃/S）
水        35℃        221        102.4
9 [9 l+ \) S! kTHIF-502水性淬火剂        5%        35℃        205        87.9
        10%        35℃        170        61.4
        20%        35℃        129        36.8
& n( _! N, T; o$ z  B2 A9 hK油        50℃        101        14.0
G油        50℃        92        6.5
2#机油        50℃        73        11.5
5 R. H+ q6 G' X) P由上表可见，20%浓度以下的THIF-502水性淬火剂冷却速度介于水油间。不同浓度的THIF-502水性淬火剂冷却能力可参见以下数据：
5 |5 |% W  o6 P( R* Z8 D# J% o% d1 {40#钢，硬度单位HRC
淬火介质        Φ38.1mm        Φ25.4mm        Φ12.7mm
8 \! V% L5 u1 l        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
9 P+ x; h; C, m, f+ \4 M水        51        30        54        33        55        46
快速淬火油        28        20        43        20        45        20
中速淬火油        23        20        38        21        41        20
: H; Y3 E6 Q$ k) _% W' C- o( wTHIF-502水性淬火剂
5%        50        28        53        31        55        45
* y9 c+ h5 \* b& t' L# b4 `10%        49        25        51        28        52        31
20%        32        23        38        25        41        25
: b+ L2 r6 x! d& S  C2 q5 j35%        28        20        35        21        39        20
30CrMo钢,硬度单位HRC
淬火介质        Φ25.4mm        Φ19.1mm
/ V8 E+ W/ Y, U& L        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
% i2 N9 r8 N5 G5 N  `1 e1 q- O水        51        43        53        52
20% THIF-502        40        38        49        49
淬火油        42.36        38-32        51-47        49-42
; |; ^2 z: g& x( N) w7 x- h) p
6 m# U( G; n( B) B) p6 e* L" O7 y42rMo钢,硬度单位HRC
/ L' u1 w% X  _( Q. M淬火介质        Φ38.1mm        Φ9.5mm
        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
. n" \0 Y6 i3 U水        56        53        60        60
20% THIF-502        53        52        60        59
9 M  n1 h* }6 R# I& R快速淬火油        53        47        59        58
中速淬火油        50        43        57        55
                                
适用于THIF-502淬火的钢种：碳钢        可淬硬性          高合金钢
低、中、高碳钢，                          大截面        截面复杂性                薄截面
0 B& K4 _+ O  F/ L) h4 F渗氮钢、碳氮共渗钢                ——————————————淬火烈度H
中、低碳低合金钢                        5        2        0.9                0.7         0.5                0.3                0.2
4 X/ L, S' ~8 i/ U% ^5 U% `低渗透性钢                                        盐水        水        快速油        中速油        常规油        热油
THIF-502
THI®F-502冷却能力范围示意图
五、适用范围:
THIF-502水性淬火剂可用于锻钢、铸钢、铸铁以及冲压件等的淬火。适用于开口式淬火槽、连续炉、淬火槽外设的多用炉及感应淬火炉等。
: g- b/ t) {' i, |# p0 h1、锻钢：小至一公斤大至几吨的低淬透性锻钢或高淬硬性合金锻钢均可采用THIF-502水性淬火剂淬火，所用浓度随合金成份而异，介于10%至30%不等。
2、铸钢：如同锻钢一样，单重悬殊，淬透性各异的铸钢和合金铸钢亦均可采用THIF-502水性淬火剂淬火，所用浓度随合金成份及铸件形体而异，介于10%至30%不等。
7 r; _! ^* r* Z4 Y. r5 A3、铸铁：球墨铸铁及可锻铸铁通常使用20%-30%浓度的THIF-502水性淬火剂淬火。
( [; H+ c1 x2 Z# l% Y2 r- R4、感应淬火：对齿轮、心轴、凸轮轴、轴承轴颈等经常采用火焰或感应淬火，THIF-502水性淬火剂是淬火油的最理想的代用品，可完全消除油烟和火灾隐患。
以上只是THIF-502水性淬火剂的适用范围，现场可根据所处理工件的钢种、形状复杂程度、尺寸大小、工件热处理要求及车间的冷却设备情况综合考虑，最后选定浓度最好通过试验确定。
六、使用方法：
1、 由水或油换成THIF-502水性淬火剂，系统无需大的改动。如原有冷却循环装置（板式或管式换洗器，水塔，贮水池）油温可控制在80℃以下的系统，换用THIF-502水性淬火剂时只需彻底清洗干净系统即可。
: V3 [. r4 q4 p  L2、 系统清洗：首先排净系统中的水或油，用清洗剂及水循环清洗剂漂洗系统管道。确认系统及管道清洗干净后，排放干净。注入清水至正常液面的50%，倒入所需THIF-502水性淬火剂原液，同时搅拌，循环，再加清水至正常液面。
) G9 F' }) s% K8 `) Y6 S  _4 z) r3、 系统匹配：淬火槽壁如涂有酚树酯漆，需去除。THIF-502水性淬火剂含有防锈剂，对淬火槽及工件有短期防锈作用。在使用过程中，硬水中的阴阳离子会消耗THIF-502水性淬火剂中的防锈剂，一般补加新液就补充了防锈剂浓度。
4、 不推荐使用电镀槽，软木和皮革不能用于水溶性淬火剂系统的密封。于氨气氛接触的THIF-502水性淬火剂系统中不能使用铜制元件。
七、注意事项：
1、 浓度控制：随着淬火溶液中THIF-502水性淬火剂原液浓度的增加，溶液的冷却能力明显下降。为了保证工件淬火后既达到要求的硬度又不出现淬火裂纹，就必须使淬火溶液中THIF-502原液的浓度稳定在一定范围内。在生产现场可以用折光仪监控THIF-502水性淬火剂原的浓度。新配制的THIF-502水溶液可用折光率读数乘2.5，即为其浓度值。在淬火剂使用过程中，折光率读数会受到系统污染的影响。为保证对槽液浓度的良好控制，应酌情定期取样测定运动粘度等性能以校正现场浓度值。
. t8 I) V5 r( S; ~: g. k0 V2、 温度控制：淬火溶液的温度和冷却性能有一定关系。推荐最佳溶液温度为30-40℃，应不高于55℃。为了保产品质量的稳定性，建议将淬火温度控制在尽量窄的范围内。槽液淬火前后的温升也一般不要大于10℃。最好配备冷却循环散热成套装置，如冬天室温过低，淬火前应考虑加热槽液或适当提高浓度。
) K' Y2 j5 f, {6 i八、溶液的保养:
2 N; p' A6 K( ~' `5 V& Y; L1、 为了延长溶液的使用寿命，在使用中要注意适当搅拌。合理的搅拌可保证溶液的性能稳定，通常采用泵或螺旋桨进行。用泵搅拌时，溶液的流速以每秒一米以下为宜，要避免空气卷入液体内；用螺旋桨搅拌其转速以每分钟100-450转为宜。经常搅拌可防止霉菌的生成，并可使已生成的少量霉菌见光后死亡。防止霉变的另一种方法是在介质中加入适量防腐剂(如苯甲酸钠)。
: O  ?, t$ a2 K2、 使用期限主要根据生产情况和维护的清洁程度而定。实践表明：经出厂检验合格的产品，应在两年期限内使用：若超出期限尚未使用，待复验合格后方可使用。
! x8 Y; V" H. l% Z; Z4 G3、THIF-502水性淬火剂不会因寒冷而冻结，如冬季在室外长期停放后运进室内，使用前应把桶次来回滚动以保证混合均匀。
* e; r7 J! ^$ I九、包装:
4 ]7 z6 p" ~0 |: h  N) {THIF-502水性淬火剂以208升铁桶包装，每桶25千克或200千克。
, q9 @& m' \* ?! x; a附录：
: u* V6 C, ^& {! S0 P各类工件作整体浸淬，包括渗碳和碳氮共渗后淬火的浓度可参考下表。
' |& n& q* c* F+ [表  部分钢种适合的浓度表（参考值）
5%        10%        15%
30        T7        T7        40Mn2        40Mn2        GCr15SiMn
3 D( V; L# w2 J; ?35        T8        T8        GCr15        GCr15        50CrVA
2 F1 ^+ O9 h7 O& l% c; m, ~% ?: N45        T10        T10        65Mn        65Mn        50Mn2
! M( @) Q) I/ Z0 g2 b! U45B        T12        T12        60si2Mn        60Si2Mn        50CrMn
; @1 x- L; m3 b& h50        40Mn        40Mn        40Mn2V        40Mn2V        50CrMnVA
30Mn        40Cr        40Cr        GCr9SiMn        Gcr9SiMn        40CrMoB
60        GCr9        GCr9        42SiMn        42SiMn        38CrMoAL
$ O& f8 t4 ^7 X65        30CrMnTi        30CrMnTi        50Cr        50Cr        55SiMnVB
* F  k- G0 p4 N# u, T! O30Cr        35CrMo        35CrMo        40MnB        40MnB        
+ l% P" [5 Z" K        42CrMo        42CrMo                        
        Gcr6        GCr6                        
        40CrV        40CrV                        
% c1 w' d6 @: R渗碳淬火                                       
15        20Cr        20CrMo        20CrMnMo        20CrMnMo        
: s1 e' b! _1 h0 e& }) m5 p20        20CrV        20Mn2        20crMnTi        20CrMnTi        
        20CrNi        20CrNi

弯弯月

淬火液有水、油和热浴等多种，但使用最普遍的淬火液还是油。淬火油主要成分是矿物油，但是，淬火油易造成火灾、水质和大气污染等热处理公害，.而且必须有三氯乙烯脱脂剂等洗净。因此，水溶性淬火液(聚合物·淬火液)得到应用。可以认为今后的淬火液将被水溶性淬火液所取代.虽然用水作淬火液最简便，但淬火时多半发生淬火变形或淬火裂纹，所以使用时需要有技术，模压淬火和喷射淬火用水非常方便。使用淬火油的时侯，把油温加热到150℃∽180℃进行淬火，或加热·到且130℃∽150℃作改进的分级淬火，这对防止淬火变形和淬火裂纹是有效的。

zly159

易溶于水，改变浓度可与水配制成多种不同冷却特性的淬火液，适于多类钢件作整体浸淬、感应加热淬火以及铝合金件固溶加热后淬火。能消除淬裂和软点，使工件获得高而且均匀的表面硬度和足够的淬硬深度，并大大减小工件的淬火变形。

      浓度易测易控。通过控制浓度可以获得长期稳定的淬火冷却效果；PAG聚合物的化学稳定性高，使用寿命长；淬火液不燃烧，无火灾危险；淬火时无烟气，生产环境清洁；对工件和淬火槽有防锈作用；淬火后的工件可不清洗而直接回火。
7 V- C+ I6 a: i0 o7 {
* w' r1 g0 G! T     淬火剂所配淬火液的比重及比热与水基本相同。用淬火剂产品（原液）加水稀释成的淬火液对使用中的淬火槽、淬火液循环冷却系统以及淬火后的工件（回火及清洗之前）有一定的防锈性。水溶液都有较好的杀菌能力，能保证使用中的淬火液长期不发臭。