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。
$ E* i/ C- Z/ ^5 h% q
[ 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；
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
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。
4 n- ]0 z; s' d4 }: N
) {( Q0 E8 u/ I5 d0 f二、主要特点：
1、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。
* t1 r9 D, Z, K7 O8 M0 Q2、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。
  S9 X' P$ z$ n8 \9 a4、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。
( ~- [' Y; O, a8 ^, P5、不易老化，变质，使用寿命长。
3 K9 ^+ B4 D% k% K6、带出量少，使用成本低，综合经济性好。
三、 典型理化性能：

外观(原液)        浅黄色透明液体
密度(15.6℃，g/cm3)        1.078
8 p+ ]" f0 [8 R3 K+ C/ {PH值        9.5
粘度(40℃,Cst)        原液        280±20
9 ^4 t: G- {. n  y& D/ [! v        水溶液(37.8℃，Cst)        5%        1.17
                10%        1.90
" S. c' L: ]. m+ l4 }' L3 E                20%        4.31
7 ?) f: W$ h8 N0 v; ]% A  D' `                30%        8.50
' z) O# T2 u0 \  w0 E0 H8 H7 G0 Y防锈性        ≥5%具有良好的防锈性
- v7 L, h' X8 T! ^水溶性        74℃逆溶析出，74℃以下溶于水
- w' ~7 N, S0 Q, f
& v1 A. w+ n- l* Y& M
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）
; t6 o- Z* j; O水        35℃        221        102.4
THIF-502水性淬火剂        5%        35℃        205        87.9
, }, G5 @1 ~& K        10%        35℃        170        61.4
        20%        35℃        129        36.8
1 M2 M3 Y) ~) r, IK油        50℃        101        14.0
& x% N  J) B8 G% @( `G油        50℃        92        6.5
2#机油        50℃        73        11.5
) j4 e- J7 D  ^. n% T) |9 W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：
40#钢，硬度单位HRC
淬火介质        Φ38.1mm        Φ25.4mm        Φ12.7mm
        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
( i' ^* B' k' k9 K( ?  z水        51        30        54        33        55        46
快速淬火油        28        20        43        20        45        20
  u. k0 k  g, e6 |中速淬火油        23        20        38        21        41        20
THIF-502水性淬火剂
5%        50        28        53        31        55        45
10%        49        25        51        28        52        31
# ?% \/ S) o8 f4 D! x& _  U/ Y20%        32        23        38        25        41        25
2 M; \% q& T) j" a! V6 E( @7 A; [  p35%        28        20        35        21        39        20
30CrMo钢,硬度单位HRC
淬火介质        Φ25.4mm        Φ19.1mm
        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
3 _6 U; G2 ~% q! @: Q水        51        43        53        52
20% THIF-502        40        38        49        49
& t2 @) u4 k, r淬火油        42.36        38-32        51-47        49-42

42rMo钢,硬度单位HRC
淬火介质        Φ38.1mm        Φ9.5mm
8 |2 L* c: G2 V" V% u0 k& `        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
水        56        53        60        60
20% THIF-502        53        52        60        59
2 a8 C' `0 a( S# X1 @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
, N: A3 k2 @3 K6 P% m9 A低、中、高碳钢，                          大截面        截面复杂性                薄截面
2 g5 x. ~! W" ^/ u8 U3 J渗氮钢、碳氮共渗钢                ——————————————淬火烈度H
0 I  O6 c: A9 W6 P中、低碳低合金钢                        5        2        0.9                0.7         0.5                0.3                0.2
9 R0 T3 J. ~& C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。
1、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。
% v9 _0 G4 l) l, B* J2、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。
3、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。
7 ~3 W* J- {- h4、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。
% l. Y' w$ X+ a8 Z& G; b5 q9 Y+ A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。
# ~( m) T9 r" {4 w) U: G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。
6 A  |3 X8 ?  I; @+ P, D9 w2、 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。
3、 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。
& N7 K+ Q4 d. O6 }# Y4 Y% ?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。
7 d6 N6 ^2 f' n7 I2 u" B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。
2、 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。
八、溶液的保养:
1、 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)。
2、 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。
3、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。
" t! q1 F7 b& A% n2 `九、包装:
6 i  W: g4 j9 N) m% sTHIF-502水性淬火剂以208升铁桶包装，每桶25千克或200千克。
附录：
+ ~0 w& i6 R: K) h( u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。
表  部分钢种适合的浓度表（参考值）
5%        10%        15%
# M5 ?3 ]7 D/ o& V" o, @30        T7        T7        40Mn2        40Mn2        GCr15SiMn
35        T8        T8        GCr15        GCr15        50CrVA
7 ^( G; L& W7 s' C" e8 {; A- J45        T10        T10        65Mn        65Mn        50Mn2
45B        T12        T12        60si2Mn        60Si2Mn        50CrMn
( G6 Z2 M/ q) W5 n4 h50        40Mn        40Mn        40Mn2V        40Mn2V        50CrMnVA
30Mn        40Cr        40Cr        GCr9SiMn        Gcr9SiMn        40CrMoB
& Z) ?2 w* k* Q6 D; W7 f60        GCr9        GCr9        42SiMn        42SiMn        38CrMoAL
2 V! d, {& s+ c/ `9 F65        30CrMnTi        30CrMnTi        50Cr        50Cr        55SiMnVB
30Cr        35CrMo        35CrMo        40MnB        40MnB        
        42CrMo        42CrMo                        
9 r# f& g; \! o# v8 {6 \& N1 S        Gcr6        GCr6                        
        40CrV        40CrV                        
渗碳淬火                                       
15        20Cr        20CrMo        20CrMnMo        20CrMnMo        
+ {( K' E& |- ]4 d. p0 a/ s& t20        20CrV        20Mn2        20crMnTi        20CrMnTi        
' g+ d" x7 c6 h2 T4 {3 ^1 ~6 }        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。

. U& j7 w; O; }: v8 ?; H      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。

  n" A' [, t5 _1 k, k; X     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。