淬火剂的性能及优缺点？

tdragonfu · 发表于 2007-9-1 07:27:47

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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。

[ 本帖最后由 tdragonfu 于 2007-9-1 07:28 编辑 ]

xutie · 发表于 2007-9-1 09:01:42

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 · 发表于 2007-9-1 16:21:35

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 · 发表于 2007-9-1 17:58:39

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。

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。
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。
5、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：

外观(原液)       浅黄色透明液体
密度(15.6℃，g/cm3)       1.078
PH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
防锈性       ≥5%具有良好的防锈性
水溶性       74℃逆溶析出，74℃以下溶于水

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
THIF-502水性淬火剂       5%       35℃       205       87.9
      10%       35℃       170       61.4
      20%       35℃       129       36.8
K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
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
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
20%       32       23       38       25       41       25
35%       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
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
水       56       53       60       60
20% THIF-502       53       52       60       59
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
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
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。
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。
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。
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。
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。
2、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。
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。
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：
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
45B       T12       T12       60si2Mn       60Si2Mn       50CrMn
50       40Mn       40Mn       40Mn2V       40Mn2V       50CrMnVA
30Mn       40Cr       40Cr       GCr9SiMn       Gcr9SiMn       40CrMoB
60       GCr9       GCr9       42SiMn       42SiMn       38CrMoAL
65       30CrMnTi       30CrMnTi       50Cr       50Cr       55SiMnVB
30Cr       35CrMo       35CrMo       40MnB       40MnB
      42CrMo       42CrMo
      Gcr6       GCr6
      40CrV       40CrV
渗碳淬火
15       20Cr       20CrMo       20CrMnMo       20CrMnMo
20       20CrV       20Mn2       20crMnTi       20CrMnTi
      20CrNi       20CrNi

弯弯月 · 发表于 2007-9-2 00:25:49

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 · 发表于 2007-9-8 13:58:49

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。

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。

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