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。
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, z' g1 g9 f- B" H[ 本帖最后由 tdragonfu 于 2007-9-1 07:28 编辑 ]

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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

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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？

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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。
& e. [" I) ]1 K% G+ g6 {
) s; E4 T9 l+ z% }# \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。
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。
6 F: _1 s/ N3 \/ Q3、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。
( C, N& J) n( f; X; v5 X5、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。
0 u; B# _6 E$ Z9 E7 u7 T. B三、 典型理化性能：
, [, s3 L5 A/ S# n9 A" N
外观(原液)        浅黄色透明液体
0 ~4 C: L7 x) P8 M$ _$ ^6 J密度(15.6℃，g/cm3)        1.078
6 E4 H+ a, t4 V( s8 h" S% mPH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
                30%        8.50
, N, z4 Q. o8 O0 w9 ]& E2 g防锈性        ≥5%具有良好的防锈性
3 [4 K6 L) t$ ]5 k) @水溶性        74℃逆溶析出，74℃以下溶于水

" f7 ^5 e2 w4 r5 ~; r
8 c& M, ?) Y+ I% |! h) O; C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
3 _% n0 V" m1 U% J( UTHIF-502水性淬火剂        5%        35℃        205        87.9
        10%        35℃        170        61.4
" j% X2 ]: p/ z; I        20%        35℃        129        36.8
( a  e% z$ ?, K: gK油        50℃        101        14.0
G油        50℃        92        6.5
2#机油        50℃        73        11.5
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
$ ?  ?) j6 g; k* `6 i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
水        51        30        54        33        55        46
快速淬火油        28        20        43        20        45        20
4 ^  Z1 B/ N3 w' y# ^4 x) A中速淬火油        23        20        38        21        41        20
3 `) ~& w  B( y8 g. r# U0 p+ r7 X  KTHIF-502水性淬火剂
$ p  C, F4 R4 t. S$ W+ q5%        50        28        53        31        55        45
( B% W  g- W: u9 M10%        49        25        51        28        52        31
" j1 I  U* ~; K- j: b20%        32        23        38        25        41        25
* i2 [2 |5 F9 z2 C35%        28        20        35        21        39        20
  J: K' V. Z; J, e- y/ x0 w30CrMo钢,硬度单位HRC
4 f8 `8 L( Z1 ]( R) x淬火介质        Φ25.4mm        Φ19.1mm
        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
: B6 a* [/ r+ A2 u水        51        43        53        52
20% THIF-502        40        38        49        49
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
        表面硬度        心部硬度        表面硬度        心部硬度
: P) K5 N( o; G水        56        53        60        60
& a- x3 S/ n, c- j4 P20% THIF-502        53        52        60        59
快速淬火油        53        47        59        58
! E# m( \8 ?$ p; T' Q8 y/ [中速淬火油        50        43        57        55
                                
- i1 C8 e4 m( @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
$ P* F; Y; k  u) I$ O! _0 p0 m6 x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
! L7 T& p. Y8 M# |) l' I3 T低渗透性钢                                        盐水        水        快速油        中速油        常规油        热油
1 Q9 o" V# ?2 d! {2 Z3 LTHIF-502
THI®F-502冷却能力范围示意图
( \5 W; f3 ]: }/ W9 O7 L! r8 w. R/ C五、适用范围:
6 F% r; L% f$ M5 m6 T' zTHIF-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。
# R1 O3 ^7 V0 j$ O1、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。
+ S9 H" b5 ~0 [' }5 G3、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。
; b( _( v- E" F/ ]4、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。
  p0 d9 U+ Y" t5 C* f! k; }" P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。
, k7 b8 l$ P+ j5 ~六、使用方法：
4 u8 U& N: G; K+ g( q1、 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。
3 V3 m! P* Y8 Y. `6 P6 K2、 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。
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。
0 }; i( _+ b* \$ b9 \' s, u! x6 n七、注意事项：
8 `: m6 S; K* G* r6 \0 I; h1、 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。
9 \" {6 U  h: v  M9 X2、 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:
5 |4 W6 s6 e3 d* S" V2 n/ v; ?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)。
. n+ ~( n% P5 h. r* L2、 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。
% q( p8 N" H# m/ T! S5 W3、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。
九、包装:
THIF-502水性淬火剂以208升铁桶包装，每桶25千克或200千克。
附录：
3 w* n. A1 C1 [- ^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%
30        T7        T7        40Mn2        40Mn2        GCr15SiMn
35        T8        T8        GCr15        GCr15        50CrVA
45        T10        T10        65Mn        65Mn        50Mn2
8 t% g- @/ r5 m. h! T45B        T12        T12        60si2Mn        60Si2Mn        50CrMn
6 \5 N# T" E5 j50        40Mn        40Mn        40Mn2V        40Mn2V        50CrMnVA
30Mn        40Cr        40Cr        GCr9SiMn        Gcr9SiMn        40CrMoB
! r2 [3 T6 J8 |. N, Y* ]# x* x: v0 T60        GCr9        GCr9        42SiMn        42SiMn        38CrMoAL
65        30CrMnTi        30CrMnTi        50Cr        50Cr        55SiMnVB
30Cr        35CrMo        35CrMo        40MnB        40MnB        
: b+ V; |! P$ k  S( D6 Q/ S        42CrMo        42CrMo                        
! P1 l4 U4 y% A* @. |) w/ P( \        Gcr6        GCr6                        
        40CrV        40CrV                        
渗碳淬火                                       
15        20Cr        20CrMo        20CrMnMo        20CrMnMo        
20        20CrV        20Mn2        20crMnTi        20CrMnTi        
- L5 w* [, n$ W& N% M; u( l8 I        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。
8 L* Q% J- y* O+ a! |/ b+ d. N  w& ]
      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。
4 T( X8 ?' [- ~4 ?8 z! t
+ @* G6 ]* S' @; ?  r! X9 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。