淬火劑特性

◆ 淬火劑水溶液在常溫下均勻透明溶液，當溫度升高時，淬火劑溶解度反而會下降，溶液就從透明變?yōu)榛鞚幔竭_74℃時聚合物的線型大分子就會從水中析出，并與水完全分離。（這叫做逆溶性，74℃就是逆熔點）。

◆ 通過調(diào)整其水溶液的濃度，可在很大范圍內(nèi)調(diào)整其冷卻能力，可以得到介于水油之間，以及相當于油或者更慢的冷卻速度，也可以和Quench PA配比使用來調(diào)節(jié)冷卻曲線。

◆ 淬火劑需要最少量的添加處理，因為它們和普通的聚乙烯醇和溶解油相比，不易變質(zhì)和被氧化。主要的添加工作就是補充蒸發(fā)損失掉的水。

◆淬火劑和普通的油性淬火油（劑）相比，能除去煙塵、煤灰和殘雜物。使設(shè)備維護和工廠清潔工作變得輕松簡單。

◆淬火劑在0℃（32℉）以下會凍住，使用前需要在室溫下解凍并混合，產(chǎn)品功能不會受到影響。

◆水性淬火劑對黑色金屬及有色金屬均無腐蝕，淬火工件光亮且有短期防銹作用。

◆推薦最佳溶液溫度 20~50℃，應(yīng)不高于60℃。

淬火劑中的有機聚合物完全溶于水，形成清亮、均質(zhì)的溶液。但當溫度超過 74℃（165℉）時，聚合物便會從水中析出分離，形成一層不溶解的相。該產(chǎn)品克服了水冷卻速度快，易使工件開裂；油品冷卻速度慢，淬火效果差且易燃等缺點。

當用淬火劑的稀釋溶液冷卻熱的金屬時，液體有機聚合物會在金屬表面沉積，形成一層薄膜?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)薄膜的厚度部分地控制金屬的冷卻程度。薄膜的厚度則是通過調(diào)節(jié)淬火浴中淬火劑的濃度來完成。也可通過調(diào)節(jié)淬火液的溫度或攪拌程度來控制冷卻。淬火劑跟其他的水溶性聚合物淬火液（劑）的主要區(qū)別在于：控制熱轉(zhuǎn)換的多聚物成分不同。

在世界上聚合物是應(yīng)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(yè)的鋁合金和鈦合金，合金鋼鍛模的淬火，大轉(zhuǎn)矩柴油機曲軸感應(yīng)加熱淬火等。淬火劑主要應(yīng)用于以下淬火范圍：

◆適用于典型的用油淬火的高碳鋼和高合金鋼；用20-30%的濃度，可適用于鋼件的整體和表面淬火。

◆適用于感應(yīng)淬火和火焰淬火，適合噴射淬火和浸淬，可應(yīng)用于幾何外型復(fù)雜的高合金部件（包括：球墨鑄鐵、韌性鑄鐵等）。

◆用于在傾爐、車底式爐和坑式爐中加工的大型合金部件，感應(yīng)加熱成形的部件或合金。

◆用于在使用燃氣、天然氣和碳氮共滲氣的熔爐中需要油淬火的加工部件（間歇式和連續(xù)式操作）。

◆適用于旋轉(zhuǎn)或持續(xù)型混合器的氧化熔爐、天然氣熔爐和保護氣熔爐。它們能應(yīng)用在部件鑄造后的直接淬火；鑄件的連續(xù)淬火以及鑄鋼、鍛鋼、鑄鐵的一般淬火。

◆大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的淬火（連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線或箱式多用爐）

◆淬火劑是一種高分子聚合物水溶性淬火劑，選用國外優(yōu)質(zhì)原料精制而成，具有獨特的逆溶性，（一般稱之為濁點效應(yīng)）安全，環(huán)保，使用壽命長，使用成本低，國際油價越來越高，國家對環(huán)境保護愈來愈嚴的大氣候下，逐漸成為熱處理行業(yè)的首選淬火介質(zhì)。

◆安全環(huán)保淬火劑完全不燃燒，無火災(zāi)危險，無毒，無油煙，使工作環(huán)境大大改善，滿足環(huán)保部門對企業(yè)的環(huán)保要求。

1、在配PAG淬火液之前，應(yīng)將淬火槽和循環(huán)冷卻系統(tǒng)徹底清洗干將，如果原系統(tǒng)用過油，須用工業(yè)清洗劑做清洗。

2、配置PAG淬火液時，先注入普通自來水至正常液面的50%，再加入所需PAG淬火劑原液，同時攪拌循環(huán)，再加自來水至正常液面。

3、PAG淬火劑含有防銹劑，對淬火槽及工件有短期的防銹作用，使用中，硬水中的陰陽離子會消耗一部分淬火劑中的防銹劑，一般在補加了新液就會補充防銹劑的濃度。

4、PAG淬火液的濃度測量很簡單，只需用手持式糖度折光儀測試即可（如圖3，圖3中：①蓋板；②檢測棱鏡；③棱鏡座；④望遠鏡和外套；⑤調(diào)節(jié)螺絲；⑥視度調(diào)節(jié)圈；⑦目鏡。）

這種折光儀的使用方法如下：先開蓋板1，取出所測試的淬火液滴數(shù)滴于檢測棱鏡2的鏡面上，合上蓋板1，然后將蓋板朝向明亮處，邊觀察目鏡7邊轉(zhuǎn)動調(diào)焦圈，直到視場分界線清晰可見。讀出該分界線的刻度數(shù)，即為所測淬火液的折光率。

PAG淬火液濃度=折光率×2.5%

5、在使用海益PAG淬火液的過程中，應(yīng)酌情定期取樣測量并控制好它的濃度，以使淬火工件達到最佳。

6、PAG淬火液的溫度和冷卻性能有一定的關(guān)系，允許使用的溫度為0℃-60℃，推薦使用的最佳溫度為20℃-40℃. 工件在淬火液中攪動或者使淬火液循環(huán)流動都可以增大工件和淬火液之間的流速，從而增大工件的淬火冷卻速度.為使工件表面形成的聚合物包膜基本不被沖刷掉，攪動和循環(huán)產(chǎn)身的相對流速不宜過大，最好不要超過0.6m/s。

7、增加PAG淬火液的濃度，便可降低其淬火冷卻速度；反之，加入自來水降低淬火液的濃度，便可提高淬火冷卻速度。將淬火液加熱或在生產(chǎn)中停止冷卻循環(huán)，以升高淬火液的溫度，便可降低淬火冷卻速度；相反，降低液溫。則可提高淬火液冷卻速度，在淬火液濃度偏低時適當提高液溫以防止淬裂；濃度偏高是加快工件的擺動以保證淬硬。在天冷液溫升不高時可采用較高一點的濃度，以便得到穩(wěn)定的淬火冷卻效果。天熱時采用低一點的濃度，以便得到穩(wěn)定的淬火冷卻效果。

淬火劑不能使用在有二次硬化特性的鋼件（如冷熱模具鋼和高速鋼）；

淬火劑一般不適于淬經(jīng)過鹽浴爐加熱后的工件；

淬火劑并不能完全代替淬火油。

圖1和圖2顯示了Wonder Quench PE在實驗室測試時的冷卻率，實驗使用一個不銹鋼的測試圓柱體（長是直徑的4倍），在它的幾何中心安置有電熱偶。

圖1用Wonder Quench PEE和傳統(tǒng)的淬火油做了比較。圖2顯示了流體流動（循環(huán)）對濃度和浴溫都確定的Wonder Quench PE的影響。這些曲線僅對一般的比較有效。

包裝為200KG/桶，陰涼貯存，保存期2年。

熱處理時，為了獲得馬氏體組織，工件的冷卻速度必需大于鋼的臨界冷卻速度，但冷卻速度過大（指在400℃以下時 ），由于奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的巨大組織應(yīng)力及因溫度差過大而產(chǎn)生的巨大熱應(yīng)力，兩者的疊加作用，將使工件有開裂或變形的危險。

實際上，工件所能達到的冷卻速度與鋼的比熱和導(dǎo)熱率，工件的尺寸大小，形狀和表面狀態(tài)以及淬火劑的冷卻強度有關(guān)。鋼的比熱和導(dǎo)熱率決定于鋼的化學(xué)成分，實際上是不可能改變的，其它因素也已固定，因此，只有選擇合適的淬火劑才可保證達到所要求的冷卻速度。

過冷奧氏體在各個溫度開始轉(zhuǎn)變時需有一定的時間過程即孕育期。孕育期愈短時，奧氏體愈不穩(wěn)定。一般來說，奧氏體最不穩(wěn)定的溫度在650~400℃之間，淬火時工件的冷卻層；盡快地通過此溫度區(qū)間，使不致發(fā)生珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變。高于450℃時過冷奧氏體轉(zhuǎn)為穩(wěn)定，允許緩冷；但應(yīng)防止先共析體析出。低于400℃時，過冷奧氏體也比較穩(wěn)定。冷卻速度可以減慢，特別是通過Ms點時，應(yīng)在緩慢的冷卻速度下發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變這樣便可以防止或減少巨大的組織應(yīng)力及熱應(yīng)力的產(chǎn)生。

鋼的冷卻速度，決定于所用淬火劑的冷卻強度，而淬火劑的冷卻強度又受下列幾個因素的影響；(1)液體的比熱；(2)液體的導(dǎo)熱系數(shù)；(3)液體的粘度；(4)液體的揮發(fā)性；(5)液體的運動情況。比熱的大小，決定其吸熱的能力，比熱愈大，則溫度上升愈少，容易吸收大量的熱，使鋼速冷。導(dǎo)熱系數(shù)的大小亦與吸熱的速度有關(guān)，導(dǎo)熱系數(shù)愈大，則在一定時間內(nèi)可以導(dǎo)出較多的熱量，故冷卻也就愈快。液體的粘度大時，運動便不靈活，由對流作用而導(dǎo)去的熱量就少，因此使冷卻能力減低。揮發(fā)性的大小與液體的氣化溫度有關(guān)，氣化的蒸汽圍繞工件的周圍，妨礙冷卻，故揮發(fā)性低的液體有較大的汽化熱，不易成氣體，因而處于淬火件表面的氣體便少，淬火便較激烈。由此可知，所用的淬火劑，是以比熱大、導(dǎo)熱系數(shù)大、粘度小而又不易揮發(fā)的，其效果最為理想。此外，對淬火劑的攪動，能破除淬火初期所形成的蒸汽膜，因此大大增加淬火劑的冷卻強度。

中碳鋼制品，例如作為拖拉機的傳動齒輪和車軸等的淬火劑，可使用聚乙烯醇水溶液。

假如中碳鋼用水淬火， 鋼的冷卻速度快， 可得到高強度，但易出現(xiàn)裂紋，制品耐用年限短。另一方面用油淬火，雖然不會發(fā)生裂紋，但冷卻速度慢，得不到足夠的硬度。把這種淬火劑改為聚乙烯醇水溶液，可消除水淬火的缺點。高聚合度的部分醇解聚乙烯醇PVA-224，適合此種用途。

使用方法，用聚乙烯醇0.05~0.3%的水溶液，以噴霧法或浸漬法進行淬火。此時，聚乙烯醇的濃度若低，就會出現(xiàn)一種類似水淬火的情況、聚乙烯醇濃度若高，就會出現(xiàn)一種類似油淬火的情況，因此必須找出有效的濃度。

使用聚乙烯醇水溶液的優(yōu)點如下：

①通過對聚乙烯醇濃度的調(diào)節(jié)，便可得到一種水淬火和油淬火的中間性質(zhì)的鋼，而且可以任意改變其性質(zhì)。

②鋼不出現(xiàn)裂痕。

③通過進行噴丸硬化，可延長制品的耐用年限。

另外，根據(jù)不同使用條件，會出現(xiàn)聚乙烯醇水溶液發(fā)泡的情況，因此最好使用消泡劑。

1、淬火劑產(chǎn)品描述

當用淬火劑的稀釋溶液冷卻熱的金屬時，液體有機聚合物會在金屬表面沉積，形成一層薄膜?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)薄膜的厚度部分地控制金屬的冷卻程度。薄膜的厚度則是通過調(diào)節(jié)淬火浴中淬火劑的濃度來完成。也可通過調(diào)節(jié)淬火液的溫度或攪拌程度來控制冷卻。 淬火劑跟其他的水溶性聚合物淬火液（劑）的主要區(qū)別在于：控制熱轉(zhuǎn)換的多聚物成分不同。如美國有UCON A，煙臺海益等,其多聚物成分為聚醚（PAG）。

2．淬火劑特性和優(yōu)點

◆ 淬火劑水溶液在常溫下均勻透明溶液，當溫度升高時，淬火劑溶解度反而會下降，溶液就從透明變?yōu)榛鞚幔竭_74°C時聚合物的線型大分子就會從水中析出，并與水完全分離。（這叫做逆溶性，74°C就是逆熔點）。

◆ 通過調(diào)整其水溶液的濃度，可在很大范圍內(nèi)調(diào)整其冷卻能力，可以得到介于水油之間，以及相當于油或者更慢的冷卻速度，也可以和Quench PA配比使用來調(diào)節(jié)冷卻曲線。

◆ 淬火劑需要最少量的添加處理，因為它們和普通的聚乙烯醇和溶解油相比，不易變質(zhì)和被氧化。主要的添加工作就是補充蒸發(fā)損失掉的水。

◆淬火劑和普通的油性淬火油（劑）相比，能除去煙塵、煤灰和殘雜物。使設(shè)備維護和工廠清潔工作變得輕松簡單。

◆淬火劑在0℃（32℉）以下會凍住，使用前需要在室溫下解凍并混合，產(chǎn)品功能不會受到影響。

◆水性淬火劑對黑色金屬及有色金屬均無腐蝕，淬火工件光亮且有短期防銹作用。

◆推薦最佳溶液溫度 20~50℃，應(yīng)不高于60℃。

3． 典型性質(zhì)數(shù)據(jù)

指標 結(jié)果

20℃時每加侖的重量 （磅） 8.94

比重（20℃） 1.074

傾點 -11℃（-12℉）

粘度37.8℃（100℉），SUS 1120～1375

防銹作用 ATMS D665A 通過

閃點 無

4．應(yīng)用――在世界上聚合物是應(yīng)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(yè)的鋁合金和鈦合金，合金鋼鍛模的淬火，大轉(zhuǎn)矩柴油機曲軸感應(yīng)加熱淬火等。淬火劑主要應(yīng)用于以下淬火范圍：

◆適用于典型的用油淬火的高碳鋼和高合金鋼；用20-30%的濃度，可適用于鋼件的整體和表面淬火。

◆適用于感應(yīng)淬火和火焰淬火，適合噴射淬火和浸淬，可應(yīng)用于幾何外型復(fù)雜的高合金部件（包括：球墨鑄鐵、韌性鑄鐵等）。

◆用于在傾爐、車底式爐和坑式爐中加工的大型合金部件，感應(yīng)加熱成形的部件或合金。

◆用于在使用燃氣、天然氣和碳氮共滲氣的熔爐中需要油淬火的加工部件（間歇式和連續(xù)式操作）。

◆適用于旋轉(zhuǎn)或持續(xù)型混合器的氧化熔爐、天然氣熔爐和保護氣熔爐。它們能應(yīng)用在部件鑄造后的直接淬火；鑄件的連續(xù)淬火以及鑄鋼、鍛鋼、鑄鐵的一般淬火。

◆大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的淬火（連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線或箱式多用爐）

◆淬火劑是一種高分子聚合物水溶性淬火劑，選用國外優(yōu)質(zhì)原料精制而成，具有獨特的逆溶性，（一般稱之為濁點效應(yīng)）安全，環(huán)保，使用壽命長，使用成本低，國際油價越來越高，國家對環(huán)境保護愈來愈嚴的大氣候下，逐漸成為熱處理行業(yè)的首選淬火介質(zhì)。

◆安全環(huán)保淬火劑完全不燃燒，無火災(zāi)危險，無毒，無油煙，使工作環(huán)境大大改善，滿足環(huán)保部門對企業(yè)的環(huán)保要求。

5．淬火劑冷卻曲線特性曲線,30度

淬火過程曲線圖表1和圖表2顯示了Wonder Quench PE在實驗室測試時的冷卻率，實驗使用一個不銹鋼的測試圓柱體（長是直徑的4倍），在它的幾何中心安置有電熱偶?！D表1用Wonder Quench PEE和傳統(tǒng)的淬火油做了比較。圖表2顯示了流體流動（循環(huán)）對濃度和浴溫都確定的Wonder Quench PE的影響。這些曲線僅對一般的比較有效。

6.使用范圍和局限

淬火劑主要用于各類碳素鋼,低合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、滲碳鋼、軸承鋼制工件做增體浸淬和感應(yīng)加熱淬火．

淬火劑不使用與有二次硬化特性的鋼件（如冷熱模具鋼和高速鋼）．

淬火劑一般不適于淬經(jīng)過鹽浴爐加熱后的工件．

淬火劑并不能完全代替淬火油!2100433B