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水溶性淬火液的配方介紹(二)
發表時間:2010-05-18 10:16:43; 來源:
名詞解釋:
4)聚醚(PAG)水溶液: 介質組成:由環氧乙烷與環氧丙烷的無規共聚物制得,常用的品種中主要成分的分子量約為13000,美國有UCON A,B,C,HT,AQ251、252、364、365等,蘇聯有ZSP1、2、3。 優點:當溫度升高時,聚醚溶解度反而會下降,乃至從水中析出(4)聚醚(PAG)水溶液: 介質組成:由環氧乙烷與環氧丙烷的無規共聚物制得,常用的品種中主要成分的分子量約為13000,美國有UCON A,B,C,HT,AQ251、252、364、365等,蘇聯有ZSP1、2、3。 優點:當溫度升高時,聚醚溶解度反而會下降,乃至從水中析出(這叫做逆溶性)。聚醚水溶液在常溫下均勻透明溶液,溫度上升到濁點時,溶液就從透明變為混濁。當溫度繼續上升到逆熔點時,聚醚的線型大分子就會從水中析出,并與水完全分離。當溶液中聚醚濃度小于5%時,淬火時在高溫區析出的聚醚,能在工件表面起浸潤作用,促使蒸汽膜較快破壞,因此聚醚的冷卻能力接近于NaCl或堿的水溶液。當聚醚濃度增大時,在淬火過程中能在工件表面形成沉積膜,起著隔熱層的作用,使冷卻速度下降。沉積膜的厚度取決于聚醚濃度。因此聚醚溶液的冷卻速度是可以調節的。沉積膜的存在使散熱比較均勻,從而可消除軟點,并減小工件的內應力,防止工件變形。當淬火溫度下降到逆熔點以下時,已析出的聚醚又會重新溶于水。聚醚的熱穩定性良好,可長期使用。在美國可使用13-14年。聚醚無毒,公害小,淬火后工件易清洗。 缺點:價格太貴。 用途:在世界上聚醚是應用最廣的一種有機淬火液,可用于各種汽車工件以及航空工業的鋁合金和鈦合金,合金鋼鍛模的淬火,大轉矩柴油機曲軸感應加熱淬火等。它通常用于高頻表面淬火,其濃度為1-2%。如用5%的濃度,可使冷卻更均勻,避免水淬時常常產生的軟點。如用10-20%的濃度,可加快冷卻速度,適用于低淬火性鋼的淬火,如用20-30%的濃度,可適用于鋼件的整體和表面淬火。 注意事項:工作溫度一般為35-50℃。鋁合金為25℃以下。但大截面高淬透性合金鋼則需高浴溫,高濃度,以避免工件產生不利的應力;某些鋼(例如AISI5160)的工作溫度為70℃。 5)聚丙烯酸鈉(SPA)水溶液: 介質組成:(1)通常丙烯酸鈉和聚丙烯-甲基丙烯酸鈉按1:1比例混合而成,它是80年代出現的淬火介質;(2)我國的PAS-3水溶性淬火介質,以聚丙烯酸鹽為主要成分;(3)我國TZQ有機水性淬火介質,主要成分為丙烯酸衍生物的聚合物,含量為27%(重),此外還含添加劑0.63%。 性能:(1)冷卻曲線幾乎是直線形,蒸汽膜階段時間很長,冷卻速度慢,散熱均勻,這對于非馬氏淬火以及高淬透性、淬火易裂的鋼工件是有利的,可起到正火的效果,可避免淬火件表面脫碳和氧化。熱處理件的機械性能與調質處理相同,同時還具有很好的加工性能。由于取消了回火工序,簡化了工藝,可以節約能源,降低成本。它可代替油浴、鹽浴或鉛浴,用于易開裂工件的淬火。(2)用PAS-3進行淬火后,工件的表面硬度和心部硬度均能符合國家標準,金相組織與淬火油相同,均為4級。疲勞試驗結果與用N15號全損耗系統用油淬火較接近。(3)TZQ的冷卻性能與PAS-3不同,蒸汽膜階段短,高溫區域冷卻速度較快,這對低淬透性鋼材的淬火有利。 用途:可用于汽車鍛件淬火、濃度5-10%的溶液可用于合金鋼的淬火。10-20%的溶液可用于不銹鋼的淬火。15-25%溶液可用于高速鋼淬火。PAS-3可用于拖拉機活塞銷20Cr鋼滲碳后淬火和低溫回火。 6)聚丙烯酰胺(PAM)水溶液: 介質組成:PAM分子量在150萬以上,有兩種水溶液:1號水溶液分子量為250萬以上,2號水溶液分子量為150-250萬,有效含量為7%,可完全溶于水中。此外還有固體的PAM產品,分子量各為300-500萬和500-700萬,水溶液中還要加入防銹防腐劑。 性能:水溶液中加有亞硝酸鈉,除有防銹作用外,還有破壞膜的作用,從而提高淬火臨界區域的冷卻速度,改善淬火條件(但亞硝酸鈉有毒)。前蘇聯某汽車廠的載重汽車的曲軸(軸徑100mm),過去采用油淬,后來為了提高淬透性和防止開裂,采用1-2%PAN+NaCL水溶液,淬火后軸徑可以全部淬透,經高溫回火后,心部和表面的機械性能基本一致,疲勞強度極限要比油淬高出25%,經濟效益好。 注意事項:亞硝酸鈉有毒,又會產生致癌物質,應改用其它無毒防銹劑。 7)木質素磺酸鹽: 介質組成:它是造紙廠亞硫酸紙漿廢液的提出物,通常使用濃度為5-15%,溶液中可加入碳酸鈉來調整。 性能:無毒,成本低(僅為淬火油的1/160-1/240),隨著它的濃度增加,蒸汽膜階段的時間就會延長,冷卻速度就會降低。木素磺酸鹽能被吸附于金屬表面,形成膠體膜,使冷卻速度明顯降低。 缺點:容易發霉,從而導致變質分解,影響淬火質量。它還有難聞的氣味。 8)XL-氯化鋅水溶性淬火介質: 介質組成:XL主要是烷基苯的衍生物,有很高的抗氧化性和熱穩定性,它是褐色粘稠液體,相對密度為1.5,溶于水中后為真溶液,可以與氯化鋅等配合使用(加其它鹽類效果不如氯化鋅)。 性能:氯化鋅可在工作表面起破壞蒸汽膜作用,提高介質的特性溫度,縮短蒸汽膜階段的時間,提高淬火臨界區域的冷卻速度,在沸騰階段后期,由于粘度的增加和不斷在淬火工件表面產生的沉積物,減緩了熱的傳導,減低了冷卻速度,因而可降低淬火件內應力,防止開裂,并減小變形量。 用途:可用于45鋼,GCr15鋼等的淬火。 9)511水溶性淬火介質: 介質組成:以高分子有機聚合物為主,加有淬火高溫區域冷卻速度調整劑,可以任意比例與水互溶,冷卻速度可調整。 性能:無毒、無味、防銹性能好,泡沫少,防腐性好,淬火后,熱處理件的硬度與金相組織都合格。 用途:可用于感應噴射淬火,碳鋼,合金結構鋼和軸承鋼的整體浸淬。 10)聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)水溶液: 介質組成:由N-乙烯基與吡咯烷酮聚合而成,分子量5萬-36萬(最佳為10萬-20萬),根據分子量的不同分為4個牌號,通常還加入15%以下的防銹劑(亞硝酸鈉,硼砂等和3%以下的防腐劑)。 性能:有很強的防止淬裂能力,可在較低濃度下使用,有一定的消泡、防銹性能。 缺點:在使用中,分子鏈容易斷裂,使分子量降低,影響淬火質量,故未被廣泛使用。 用途:可用于整體直接淬火,鍛造余熱淬火及感應淬火,使用溫度較寬(30℃-沸點附近)。 注意事項:亞硝酸鈉有毒,又會產生致癌物質,應改用其它無毒防銹劑。 11)三乙醇胺水溶液: 介質組成:水溶性好,可直接溶于水中。淬火濃度通常為5-8%。 性能:冷卻能力介于水和油之間,在低溫區域,冷卻仍嫌過快;當濃度為12%時,冷卻速度會顯著減慢。淬火工件不易生銹,用于鹽浴加熱淬火時不會與無機鹽起化學作用。 缺點:消耗能量較大,價格較高,淬火時會發生嗆人氣體。 用途:可用于中碳鋼淬火。 注意事項:使用溫度20-55℃。 12)乳化油淬火液: 介質組成:先用少量水(40℃左右)溶解乳化油,然后在室溫下再加水稀釋至所要求的濃度10-15%。69-1乳化淬火油可配成1-5%的水溶液使用。 性能:乳化油加入水中后,可使冷卻速度下降,使蒸汽膜的穩定性提高,沸騰階段向低溫區域轉移。69-1等質量較好的乳化淬火液不易變質發臭,使用壽命較長,防銹性好。 用途:可用于中碳鋼感應加熱淬火。 注意事項:使用溫度為20-45℃。 |