淬火介質(zhì)相關(guān)知識(shí)匯總()

淬火介質(zhì)相關(guān)知識(shí)匯總一、 主要技術(shù)參數(shù)1、 冷卻特性1.1、冷卻速度曲線當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外多以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法（ISO9950）測(cè)定，并用冷卻速度曲線來(lái)表征淬火介質(zhì)的冷卻特性。但是，對(duì)特定工件（即在鋼種、形狀大小和熱處理要求一定）的情況下，如何從冷卻特性上去選擇合適的淬火介質(zhì)？在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)淬火槽中往往要淬多種不同鋼種、形狀、大小和熱處理要求的工件。在這種情況下，如何選定它們共同適用的一種淬火液？從普通機(jī)油和自來(lái)水的冷卻速度分布（如圖 1）可以看出，普通機(jī)油的冷卻速度慢，因而不少工件在其中淬不硬；而自來(lái)水的冷卻速度又太快，以致于多數(shù)鋼種不能在其中淬火。如果將機(jī)油的冷卻速度提高，該工件淬火硬度也會(huì)相應(yīng)提高，當(dāng)機(jī)油的冷卻速度提高到圖 2中帶齒線水平時(shí)，該工件剛好可以得到要求的淬火硬度，我們把它叫做允許的 最低冷速分布線 。同時(shí)，研究表明，自來(lái)水引起淬裂和變形，是自來(lái)水冷卻太快，尤其是鋼件冷到其過(guò) 冷奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍時(shí)受到的冷卻太快的緣故 。于是又可以推知，如果能降低自來(lái)水的冷卻速度，尤其是在工件冷到較低的溫度以后的淬火冷卻速度，就可以減小工件淬裂的危險(xiǎn)。假定自來(lái)水冷卻速度降到圖 3中帶齒線所示的水平時(shí)，該類工件便不會(huì)再淬裂了，我們把這條線叫做此工件已確定條件下允許的 最高冷速分布線 。把圖2和圖3合在一起，可以得到該工件能同時(shí)獲得前述三項(xiàng)淬火效果的淬火介質(zhì)的 冷卻速度分布范圍，如圖 4所示。圖中，只要所選的淬火介質(zhì)的冷卻速度分布曲線能全部落入這兩條曲線之間的區(qū)域內(nèi)，不管是快速淬火油還是水溶性淬火液，也不管這些淬火介質(zhì)的冷卻速度分布有何不同，上述工件在其中淬火都可以同時(shí)獲得所希望的淬硬而又不裂的效果。1.2淬火介質(zhì)的冷卻過(guò)程分三個(gè)階段 ：蒸汽膜階段、沸騰冷卻階段、對(duì)流冷卻階段（見(jiàn)下圖所示）用符合ISO9950標(biāo)準(zhǔn)的ivf 冷卻特性測(cè)試儀 測(cè)出的冷卻特性曲線 （如下圖）有幾個(gè)特征值對(duì)淬火油的淬硬能力有重要影響。第一個(gè)是油蒸汽膜冷卻階段向沸騰冷卻階段轉(zhuǎn)變的溫度，即圖中 A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，叫做 （上）特征溫度 ;第二個(gè)是出現(xiàn)最高冷卻速度的溫度 ，即圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度;第三個(gè)是最高冷卻速度值 ，即B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的冷卻速度值 ;第四個(gè)是對(duì)流開(kāi)始溫度，即C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度。1.3冷卻特征曲線測(cè)試方法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)1995

年5月1日，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）頒布了淬火油冷卻特性測(cè)定方法

《Industrialquenchingoils-determinationofcoolingcharacteristics-Nickel-alloyprobetestmethod

》（ISO9950）。在1988

年，我國(guó)頒布了

2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即

GB

9449《淬火介質(zhì)冷卻性能試驗(yàn)方法》

（1995

年調(diào)整為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

JB／T 7951）和

SH／T 0220《熱處理油冷卻性能測(cè)定法

》。目前這

3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)都被采用。

JB／T 7951來(lái)自法國(guó)淬火液體小組

A*T*T*T*S*F*M

聯(lián)合委員會(huì)在

1982

年提出的《淬火油烈度

-銀探頭試驗(yàn)方法》。

SH／T

0220

來(lái)自日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《熱處理油》（JIS

K

2242—80）。70年代初開(kāi)始淬火油的研制工作時(shí)采用的是仿日的探頭，一直沿用至今。國(guó)內(nèi)大多數(shù)淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠和使用廠都采用此標(biāo)準(zhǔn)。上述

3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)探頭的相同點(diǎn)是①都是熱電偶測(cè)試探頭，而且都在探頭幾何中心。②都是

K型熱電偶。③探頭形狀都是圓柱形。這3種探頭的不同點(diǎn)是①

ISO

為12.5mm×

60mmIncone1600

鎳基合金，JB

和SH

為銀。②JB

為

16mm×

48mm，SH為

10mm×

30mm。③ISO是鎧裝熱電偶，外徑

1.5mm

而JB、SH為

0.5mm

的偶絲。冷卻曲線判讀方法冷卻曲線判讀的目的在于評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)的冷卻能力

。要評(píng)價(jià)就要有一個(gè)做為基準(zhǔn)的參照系統(tǒng)。一般情況下，都是采用水和油。這是因?yàn)樗陀褪亲钤绮捎玫拇慊鸾橘|(zhì)。而且一直到現(xiàn)在仍是最常用的淬火介質(zhì)。 Grossmann 的H值也是如此，即以水的 H值為1，油的H值為0.25。既使不是定量地評(píng)價(jià)，也仍然要以水和油的冷卻能力為基礎(chǔ)做出定性的評(píng)價(jià)。第二條原則是冷卻曲線與鋼材連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的關(guān)系， 即淬火介質(zhì)冷卻性能與所淬鋼材的對(duì)應(yīng)原則。 這條原則是說(shuō)明冷卻曲線對(duì)應(yīng)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的不同階段所應(yīng)具備的冷卻性能。原則上說(shuō)，在 JB、SH探頭心部的熱電偶測(cè)得的冷卻曲線可認(rèn)為是工件（小中尺寸）表面或次表面的冷卻曲線，而 ISO測(cè)得的曲線則被認(rèn)為是工件（小中尺寸）心部或接近心部的冷卻曲線。測(cè)試方法我國(guó)現(xiàn)行的兩個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)都是 熱電偶冷卻曲線法 ，測(cè)量結(jié)果的誤差由探頭、 熱電偶、待測(cè)試樣、操作人員、軟件系統(tǒng)以及允許誤差不同產(chǎn)生的。 T探頭的表面狀態(tài)是最重要的影響因素。合金探頭經(jīng)過(guò) 6次穩(wěn)定化處理后形成的膜在測(cè)試過(guò)程中可能加厚或變??；銀探頭測(cè)試后用砂紙打磨或用拋光膏拋光會(huì)影響探頭表面的光潔度，均直接影響探頭的冷卻過(guò)程。探頭淬入溫度的誤差大約在 5C以內(nèi)。銀探頭用的是￠ 0.5mm 的K型NiCr-NiSi 的偶絲，鎳合金探頭用的是 K型￠1.5mm 的非接地型鎧裝熱電偶，絲徑約為￠ 0.3mm2介質(zhì)冷卻能力常用方法：硬度 U曲線法、淬火烈度方法 、直接硬度法、端淬試驗(yàn)法（多是用于鋼材的淬透性檢測(cè)）。硬度 U曲線法：用長(zhǎng)度 5倍于直徑的試樣淬火后，從中間切取一段試樣，在測(cè)定面上沿垂直直徑方向測(cè)定硬度，以它們的平均值畫出硬度 -距試樣中心距離的曲線，稱為硬度 U曲線。試樣材料、尺寸、熱處理工藝不變，用不同的淬火介質(zhì)淬火后得到的硬度 U曲線，就是評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)冷卻能力的依據(jù)。目前 廣泛應(yīng)用在淬火介質(zhì)的工藝試驗(yàn)中 。淬火烈度方法 ：表征淬火介質(zhì)從熱材料或工件中吸取熱量的能力的指標(biāo)。以 H值來(lái)表示。淬火烈度（ guenchseveri-ty ）的概念是由美國(guó) Grossmann 在1939 年提出的，它首次定量地對(duì)淬火介質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。淬火烈度又稱為H值，H=C/2K，式中C為通過(guò)介質(zhì)和試樣界面的換熱系數(shù)，K為試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)于碳鋼和低合金鋼K值幾乎是一個(gè)常數(shù)。C=O/S（TW-TL）△t，式中O為在時(shí)間間隔!I內(nèi)從試樣向淬火介質(zhì)轉(zhuǎn)移的熱量，S為試樣與淬火介質(zhì)接觸的表面積，TW為試樣表面的溫度，TL為淬火介質(zhì)的溫度，△t為時(shí)間間隔。Grossmann是從一組鋼棒的淬透性導(dǎo)出H美值的，后來(lái)各國(guó)學(xué)者又發(fā)展了很多方法計(jì)算H值。20世紀(jì)50年代，日本多賀谷和田村提出一個(gè)以JISK2242為基礎(chǔ)的阪大式H值。用!10mmX30mm的銀柱探頭測(cè)定800~300C的冷卻時(shí)間折算為H日值。阪大式H日，單位是cm-1；GrossmannH美，單位為in-1。兩者的換算關(guān)系為：H美=2.54H日。3冷卻速度用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS9950的ivf冷卻特性儀測(cè)得不同濃度PAG淬火液與水,K1油,G1油,32#機(jī)油的冷卻速度值對(duì)比表:淬火介質(zhì)溫度最大冷速(℃/S)300℃冷速（℃/S）水35℃221102.5PAG淬火劑5%濃度35℃20587.8PAG淬火劑10%濃度35℃16961.2PAG淬火劑20%濃度35℃12836.7K150℃10213.8G150℃926.632#機(jī)油50℃7411.8二、常用淬火介質(zhì)1、常用淬火介質(zhì)，見(jiàn)表 1、2、3。序號(hào)介質(zhì)特征冷卻速度特定條件適用鋼種℃/s1自來(lái)水90水溫30℃，未攪動(dòng)25%NaOH水溶液100水溫30℃，未攪動(dòng)35%NaCl水溶液90水溫30℃，未攪動(dòng)4飽和氯化鈣50液溫40～70℃，未攪動(dòng)5三硝水溶液70液溫30℃，未攪動(dòng)6三氯水溶液80水溫30℃，未攪動(dòng)7PAG淬火劑15%20～60（因品水溫30℃，未攪動(dòng)種而不同）8今禹8-20（PAG20水溫30℃，未攪動(dòng)類）15%90#柴油30液溫40～50℃，未攪動(dòng)1020#柴油0液溫40～50℃，未攪動(dòng)11快速淬火油0～20（因品種液溫40～50℃，未攪動(dòng)而異）12堿浴0160℃浴溫，未攪動(dòng)2、淬火介質(zhì)選用原則和步驟淬火介質(zhì)的基本要求：在鋼的 Ms點(diǎn)溫度以上冷得適當(dāng)?shù)目?，冷?Ms點(diǎn)以下后冷得適當(dāng)?shù)穆?。這又常常被簡(jiǎn)化成“ 高溫能冷得快，低溫能冷得慢” 。不同的鋼種和不同的工件對(duì)上述的“快”和“慢”的程度有不同的要求。為適應(yīng)多種鋼種和多種工件的不同要求，淬火冷卻介質(zhì)有多種類型和等級(jí)。在熱處理行業(yè)，淬火量最大的是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼制的通用零部件，如齒輪、彈簧、軸承和其它結(jié)構(gòu)件；用得最多的是淬火油、水溶性淬火劑、自來(lái)水以及鹽水和堿水。（一）水基淬火液1）含碳量高、淬透性好 的鋼種，應(yīng)選低級(jí)別的淬火劑（或淬火液濃度） 。2）在保證不淬裂的前提下，選用級(jí)別稍高的淬火劑（或淬火液濃度）可以獲得更深的淬火硬化層。3）在適合的級(jí)別中，應(yīng)選擇 性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng) ，容易管理且價(jià)格低的品種。4）各鋼種適用的參考級(jí)別范圍見(jiàn)表

2表4水性介質(zhì)的 300℃冷速和適用鋼種Table4Coolingratesofwater-typequenchantsat300 ℃andapplicablesteelgrades300℃冷速

/℃·s-1

適用的代表性鋼種

常用介質(zhì)低濃度鹽水或堿水90～80

30，35，453%～5%今禹

8-20三氯、三硝淬火液80～70

45，40Cr，T8，T105%～8%今禹飽和氯化鈣

8-2070～50

20Cr，40Cr，42CrMo

，60Si2Mn50～30

40CrNiMo

，GCr15，60Si2Mn，20CrMnMo

8%～10%今禹10%～13%今禹

8-208-2030～20

40CrMnMo

，55SiMnVB

15%～18%今禹

8-20新型水溶性淬火劑大多屬有機(jī)聚合物系，因其聚合物種類不同而有 PAG類、聚乙烯醇類以及聚丙烯酸鈉類等種類。它們大多是被加到自來(lái)水中配成淬火液來(lái)使用。一般說(shuō)，水中加入這些淬火劑的主要目的是 降低水的低溫冷卻速度。因此，從應(yīng)用的角度，我們最關(guān)心的是它們能降低水的低溫冷卻速度的程度。一種好的水性淬火劑，首先要能同時(shí)滿足三項(xiàng)要求：一是冷卻特性適合，二是化學(xué)穩(wěn)定性好，三是濃度易測(cè)易控， 當(dāng)然，還要求一定的防銹性、抑菌性和不污染環(huán)境，加在一起，就成為評(píng)價(jià)水性介質(zhì)好壞的四個(gè)要求。（二）淬火油1.淬火油的分類概況淬火油幾乎多是 礦物油基的油 ，其中使用溫度在 80℃以下的俗稱 冷油；使用溫度在 80℃以上的稱為熱油。熱油再按其使用溫度的高低分成不同的品種或等級(jí)；冷油則按它的冷卻速度快慢分成不同的等級(jí)。此外，還有 真空淬火油和光亮淬火油等品種。所有淬火油都應(yīng)當(dāng)有穩(wěn)定的冷卻特性，并容易清洗。表5不同淬火油的特性和用途Table5Characteristicsandapplicationsofvariousquchingoils油品特性用途中快速淬火油蒸汽膜階段短，冷卻速度快，對(duì)流溫度較低壁厚稍大的合金結(jié)構(gòu)鋼工件快速淬火油冷卻速度高于中快速淬火油壁厚較大的中低合金結(jié)構(gòu)鋼或壁厚較小的碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼熱油使用溫度一般在80℃以上，蒸汽膜階段短，冷卻速度中等用于要求嚴(yán)格控制變形的中小型工件對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，油的好壞，第一步看是否選對(duì)了油的類型。 一般情況下，淬火油按使用的溫度范圍分成冷油和熱油。冷油的冷卻速度一般比熱油要快。在冷油中，又根據(jù)油的冷卻速度高低分成快速淬火油和中快速淬火油。油的冷卻速度越快，其粘度一般多更低，閃點(diǎn)相應(yīng)也越低。熱油的粘度和閃點(diǎn)多較高。 根據(jù)所處理工件的材質(zhì)、大小和熱處理要求，該選擇冷卻速度快的冷油的，如果選擇成了冷卻速度不夠快的熱油；那么，不管該油品的質(zhì)量如何好，工件淬火后也會(huì)硬度不足，而且變形很大。相反，該選擇熱油的場(chǎng)合，如果選成了冷卻速度過(guò)快的冷油，不管該油品的質(zhì)量如何好，工件在其中淬火的結(jié)果，變形超差，且心部硬度過(guò)高。不僅冷油、熱油要選擇正確，就是在其中油品的級(jí)別，也應(yīng)選擇正確。如果該選快速油而選成了中快速油，也會(huì)由于冷卻速度不足，使某些工件達(dá)不到要求的淬火硬度。熱油的級(jí)別不同，主要指它們使用溫度的不同。使用溫度高的品種，一般適用于較小型的工件，其控制變形的能力更好些。但是，對(duì)更大一些的工件，或者淬透性稍差點(diǎn)的鋼種，就應(yīng)當(dāng)選擇使用溫度更低的油品。2.油品的評(píng)定評(píng)價(jià)的油品種類和級(jí)別是否選得正確，最簡(jiǎn)單的判斷方法是用生產(chǎn)中準(zhǔn)備采用的工藝參數(shù)，加熱單一的工件，在該油品中淬火，看看能否得到要求的度、淬硬深度、心部硬度，以及變形要求 。如果單件淬火能達(dá)到工件的熱處理要求，該油品的種類和級(jí)別就基本上是選對(duì)了。剩下來(lái)要做的就兩件事。一是從設(shè)備條件和工藝方法等方面保證多個(gè)工件同時(shí)淬火時(shí)的均勻性，二是了解（或者在使用中考驗(yàn)）該油品的穩(wěn)定性。

淬火硬對(duì)油的冷卻特性，特別要注意它的穩(wěn)定性。根據(jù)我們了解到的情況，不管國(guó)內(nèi)外什么廠家生產(chǎn)的油品，在大量連續(xù)處理一般中小型工件的場(chǎng)合，正常使用條件下，油品的穩(wěn)定性可分成三種水平。經(jīng)過(guò)短時(shí)間使用，比如僅僅使用二、三十天后，冷卻能力就已開(kāi)始衰退。這樣的油穩(wěn)定性不好。經(jīng)過(guò)半年左右的使用，冷卻能力的衰退開(kāi)始表現(xiàn)出來(lái)，淬火后工件表面出現(xiàn)污點(diǎn)并逐漸增多；不到一年，淬火油就不得不整槽更換。這樣的油穩(wěn)定性差。在相同的使用條件下，淬火油可以連續(xù)使用二、三年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，之后才開(kāi)始出現(xiàn)冷卻能力衰退跡象。這樣的油穩(wěn)定性好。能在幾年的連續(xù)使用中保證淬火工件得到要求的淬火硬度、硬化深度、心部組織，且變形不超差，加上淬火后的工件易清洗，這樣的油就可以稱為好油。就油品而言，是否是好油，實(shí)際包括了油的冷卻特性合適和穩(wěn)定性好兩方面。國(guó)內(nèi)外關(guān)于淬火用油的標(biāo)準(zhǔn)有多種。各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)淬火油的理化性能都有較全面的規(guī)定，對(duì)油的冷卻特性也有大致的要求。但是，從標(biāo)準(zhǔn)中看不出油的上述穩(wěn)定性好壞來(lái)。因此，僅僅看說(shuō)明書，熱處理工作者很難選擇到好油。一般可以采用的辦法是：通過(guò)試用來(lái)選擇冷卻特性適合的油品；再?gòu)膭e的工廠的長(zhǎng)期使用效果，來(lái)評(píng)價(jià)該油品的穩(wěn)定性好壞。如果能找到同類工件在別的廠家連續(xù)使用了兩三年的油品，還可以省去自己試用的麻煩。如果能滿足這些要求的油品有好幾種（事實(shí)上是這樣），當(dāng)然選擇廉價(jià)的。在選擇淬火油時(shí)，前面已經(jīng)談到過(guò)，這里還需要強(qiáng)調(diào)一下：一是任何一種工件都可能在冷卻特性有相當(dāng)差別的油中淬火，且都能滿足該工件的熱處理要求。二是任何一種淬火油也都可以用來(lái)處理相當(dāng)多不同鋼種、大小和要求的工件。淬火油供應(yīng)商，只需要提供有限的幾種油品，就能滿足幾乎所有工件的需要，道理就在這里。同樣的道理，一個(gè)熱處理廠只需要配備有限的幾種油，就能滿足幾乎所有工件的需要。3.選擇淬火油考慮因素（ 以緊固件為例 ）淬火油一般分為普通淬火油、快速淬火油、等溫淬火油、真空淬火油以及光亮淬火油。緊固件企業(yè)大多采用普通淬火油、快速淬火油和光亮淬火油。它的熱穩(wěn)定性都較好，能更好地保證緊固件的淬火質(zhì)量。當(dāng)然，還必須綜合考慮如下四個(gè)方面的因素。1）．鋼的臨界冷卻速度鋼從奧氏體化溫度連續(xù)冷卻下來(lái)發(fā)生珠光體和貝氏體組織轉(zhuǎn)變，面只有馬氏體轉(zhuǎn)變的最低冷卻速度稱之為臨界冷卻速度。這個(gè)冷卻速度能躲過(guò)圖和圖上“鼻子尖”。所選擇的淬火油的冷卻速度必須達(dá)到或高于臨界冷卻速度.2）．鋼的淬透性淬透性好的鋼種可選擇冷卻速度較低的淬火油；反之，鋼的淬透性較差則必須選擇冷卻速度高的淬火油才能保證淬硬層深及心部硬度。對(duì)于緊固件品種來(lái)說(shuō)，對(duì)鋼種的要求是限制碳含量0.15%~0.55%之間，對(duì)Mn元素，由于國(guó)產(chǎn)鋼種的淬透性帶較寬，應(yīng)以淬透性最低的條件為準(zhǔn)選擇淬火油的冷卻速度.快速淬火油主要用于合金結(jié)構(gòu)鋼以及較小規(guī)格緊固件和淬透性稍低的鋼種。緊固件企業(yè)都希望每臺(tái)熱處理爐可以處理比較多的鋼種和比較多規(guī)格的緊固件，因此，多傾向于選用適應(yīng)范圍更廣的淬火油。3．淬火零件的有效截面積大小截面積越大的緊固件需選擇冷卻速度較大且對(duì)流階段開(kāi)始溫度較低（？）的淬火油，以保證零件的淬硬層深度和心部硬度。反之，規(guī)格較小的緊固件為減少變形和防止開(kāi)裂宜選擇對(duì)流開(kāi)始溫度稍高，冷卻速度較慢的淬火油。快速淬火油BQ381的蒸汽膜階段短，也就是油的高溫階段冷卻得快，這一特點(diǎn)有利于45#鋼≤M20mm螺栓、M42mm螺母獲得較深的淬硬層，而對(duì)于SWRCH35K、35#鋼則減薄≤M12mm螺栓、M30mm螺母才能保證心部硬度與表面硬度有較小的差異。從冷卻速度分布上分析，除中、高溫階段要求冷卻得快以外，油的低溫冷卻速度高低對(duì)獲得淬硬層深淺作用更大，低溫冷卻速度越高，淬硬層往往越深 。這對(duì)于高強(qiáng)度緊固件整個(gè)截面均勻承受載荷，至少要求心部有90%以上馬氏體時(shí)，十分有利。4．淬火油的冷卻特性曲線每一種淬火油都具有較穩(wěn)定的冷卻特性，所測(cè)定的冷卻特性曲線就是選擇淬火油的重要依據(jù)。在具體針對(duì)高強(qiáng)度緊固件某種鋼（或幾種鋼）選擇淬火油時(shí)，應(yīng)選擇TVP溫度高于700℃，最大冷卻速度對(duì)應(yīng)的溫度在600℃。如BQ381快速淬火油的TVP溫度則高于720℃，最大冷卻速度在615℃左右，據(jù)介紹是當(dāng)前冷卻速度最高的礦物油基淬火介質(zhì)之一，可以滿足較大規(guī)格合金鋼及低淬透性鋼緊固件淬火需要，獲得高而均勻的表面硬度和足夠的淬硬層深度，且保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的冷卻特性，使用壽命較長(zhǎng)的品種之一。另外，由于快速淬火油在使用中因產(chǎn)生熱分解、氧化和聚合反應(yīng)，從而導(dǎo)致冷卻特性的變化。其主要應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。1）．淬火油使用壽命的監(jiān)測(cè)最初配置淬火試驗(yàn)的目的是對(duì)購(gòu)進(jìn)的淬火油性能進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，根據(jù)三個(gè)月周期試驗(yàn)所積累的結(jié)果，確定淬火油的合適使用壽命，預(yù)測(cè)與淬火性能變化有關(guān)的問(wèn)題，從而減少因淬火油性能變化造成的返工或廢品損失。對(duì)于連續(xù)式網(wǎng)帶爐使用的快速淬火油，根據(jù)三個(gè)月間隔試驗(yàn)所積累的淬火特性資料，有可能建立油的穩(wěn)定性及淬火特性圖，使其成為生產(chǎn)的一種常規(guī)控制方法。2）．零件表面狀況的影響當(dāng)緊固件表面有氧化皮存在時(shí)，因其導(dǎo)熱性差，淬火時(shí)雖然其表面一瞬間就降至特性溫度而且直接進(jìn)入沸騰階段，但在冷卻過(guò)程中冷速均比無(wú)氧化皮者要慢些，尤其在650℃左右下冷卻能力是很差的。3）．?dāng)嚢枧c回圈（？）的影響淬火油的回圈對(duì)保持油溫均勻，破除淬火過(guò)程中的蒸汽膜很重要，攪拌速度增大，蒸汽膜冷卻階段縮短，最大冷速增大，而且更重要的是對(duì)流冷卻階段的冷卻也增大。對(duì)流階段的冷速增大，可增加畸變的危險(xiǎn)性，因此不應(yīng)使用過(guò)強(qiáng)的攪拌。連續(xù)式網(wǎng)帶爐淬火油的回圈是通過(guò)浸入式螺旋槳攪拌器完成。攪拌器通過(guò)變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。攪拌對(duì)淬火油冷卻速度H的影響。生產(chǎn)實(shí)踐證明，攪拌時(shí)，隨攪拌速度增大，變形也會(huì)增大，具體的作用機(jī)理尚不清楚。一般應(yīng)采用中等攪拌，以減少變形。另外，為了增加溫均勻性和冷卻速度，可采用油槽的整體大循環(huán)，并加大循環(huán)速度，回圈的方式以抽出油槽上部的熱油泵入油槽底部為宜。三、常用冷卻介質(zhì)特性曲線及相關(guān)參數(shù)四、淬火油的現(xiàn)場(chǎng)管理（一）技術(shù)質(zhì)量管理快速淬火油在使用中的變化比較復(fù)雜，它包含所加添加劑的變化和基礎(chǔ)油變化兩部分，是這兩方面變化的綜合結(jié)果，不同的淬火油以及不同的淬火工藝，變形情況會(huì)有較大的差別，因此加強(qiáng)對(duì)淬火油的嚴(yán)格管理對(duì)保證淬火緊固件的品質(zhì)極為重要。對(duì)于淬火油的管理主要體現(xiàn)在入廠驗(yàn)收、倉(cāng)儲(chǔ)管理、過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與維護(hù)、定期檢驗(yàn)各環(huán)節(jié)。日常淬火油質(zhì)量監(jiān)測(cè)的專案為：粘度、閃點(diǎn)、水份、不溶灰分（又稱沈淀物）和冷卻速度。1．閃點(diǎn)一般情況下，不管是開(kāi)式還是閉式淬火油糟，隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)，油的閃點(diǎn)都是呈下降傾向。連續(xù)式網(wǎng)帶爐的油糟閃點(diǎn)下降10~20℃后即可穩(wěn)定。當(dāng)閃點(diǎn)下降較多時(shí)易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)，而且不安全，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)處理。2．粘度這一指標(biāo)與油的冷卻性能有密切關(guān)系，粘度的變化對(duì)開(kāi)式油槽和閉式油槽有所差異。開(kāi)式油槽因燒損快，氧化聚合反應(yīng)幾率大，故粘度呈增大傾向。閉式油槽的淬火油則以熱分解為主，因而粘度表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，熱分解使粘度下降，導(dǎo)致軟點(diǎn)產(chǎn)生和變形增大。添加劑分解粘度增大，致使油的冷卻能力下降。油的使用溫度越高，油變質(zhì)得越快。連續(xù)式網(wǎng)帶爐配備完備的回圈冷卻系統(tǒng)，使油溫穩(wěn)定在60~70℃范圍，并通過(guò)槽內(nèi)的回圈攪拌防止局部過(guò)熱等措施，可減慢油變質(zhì)，延長(zhǎng)油的使用壽命。3．不溶灰分（沉淀物）油中存在的不溶灰分（沉淀物）有焦泥、槽中的細(xì)微粒鐵粉沙粒和塵埃等雜物。當(dāng)這些雜物超過(guò)一定數(shù)量時(shí)會(huì)引起油的粘度上升，冷卻能力下降，故應(yīng)定期采取過(guò)濾油，清掃油槽等措施加以去除。4．水份油中含有微量水份將嚴(yán)重影響油的冷卻性能，造成淬火后緊固件光亮度下降，硬度不均，產(chǎn)生軟點(diǎn)甚至開(kāi)裂傾向。研究發(fā)現(xiàn)，油淬產(chǎn)生的變形問(wèn)題部分是因油中含水造成的。此外，油中含水還加速了油的乳化變質(zhì)和促進(jìn)油中添加劑的失敗。當(dāng)油中含水量≥0.1%時(shí)，油受到加熱時(shí)有可能使聚集在油槽底部的水達(dá)到沸點(diǎn)后，體積突然膨脹，易造成油溢出淬火油槽而引發(fā)火災(zāi)。淬火油含有水份，主要惡化冷卻性能，加速油的老化。對(duì)快速淬火油中含水對(duì)冷卻特性的影響之研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于微量水促使添加劑失敗，導(dǎo)致淬火油的最高冷速明顯下降，隨著油中含水量的增加，使對(duì)流冷卻階段的冷卻速率增加（300℃的冷卻速率從不含水時(shí)的8℃/s增加到含水0.20%的40℃/s），緊固件變形和開(kāi)裂傾向也會(huì)增大。淬火油中若混入200ppm 以上的水份就需要查出產(chǎn)生水份的原因，若油中含水量達(dá)到熱脫水、沉淀脫水、離心脫水、過(guò)濾脫水，這對(duì)于保證淬硬、減少變形和開(kāi)裂將不無(wú)好處。

0.5%，就必須對(duì)油中水份要設(shè)法去除。通常用加5．冷卻曲線快速淬火油的冷卻曲線能比較直觀地表明該種淬火油的冷卻特性，是選擇淬火油品種和監(jiān)測(cè)火油冷卻性能變形的重要手段。因此，緊固件企業(yè)都應(yīng)定期檢測(cè)淬火油的冷卻特性曲線。淬火油冷卻特性對(duì)高強(qiáng)度緊固件熱處理的成敗是至關(guān)重要的。緊固件企業(yè)熱處理分廠（或熱處理車間）要建立一套完整的淬火油管理制度和記錄，完善和保持淬火油槽有良好的攪拌，加熱和冷卻系統(tǒng)，以保證淬火油槽處于工藝控制狀態(tài)。此外，根據(jù)熱處理產(chǎn)量多少，每半年或一年清理油槽一次，過(guò)濾油污，清除槽底的殘?jiān)s物，及時(shí)補(bǔ)充新油。每月或每三個(gè)月對(duì)每個(gè)油槽都應(yīng)取油樣檢測(cè)一次以監(jiān)測(cè)油質(zhì)變化情況，當(dāng)檢測(cè)的指標(biāo)超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法調(diào)整改善時(shí)，必須整槽更換新油。（二）安全技術(shù)管理熱處理車間淬火油著火和氣體爆炸原因分析及安全措施 .pdf四、幾條重要規(guī)律第一條：油的低溫冷卻速度高低對(duì)獲得淬硬層深淺作用更大，低溫冷卻速度越高，淬硬層往往越深 。第二條：二、淬火冷卻介質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)漫談1、前言十幾年來(lái)，本文作者一直工作在淬火介質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。下面介紹的是作者多年工作的一些體會(huì)、經(jīng)驗(yàn)和部分工作成果。首先談?wù)劺鋮s介質(zhì)在淬火冷卻技術(shù)領(lǐng)域中的地位和作用。接著，介紹淬火介質(zhì)主要品種的特點(diǎn)、用途和根據(jù)情況和需要選擇淬火介質(zhì)的原則方法，以及介質(zhì)的使用維護(hù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。最后介紹分析和解決淬火變形問(wèn)題的三要素和硬度差異法。冷卻介質(zhì)是冷卻技術(shù)的龍頭和中心冷卻是熱處理生產(chǎn)的重要組成部分。熱處理的冷卻包括要求緩慢冷卻的退火，以空冷為主的正火，以及通過(guò)快冷來(lái)獲得馬氏體組織的淬火等。其中，淬火冷卻要求高、技術(shù)難度大，一直是熱處理生產(chǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)前，絕大多數(shù)工件的淬火都是在水性淬火介質(zhì)或油中進(jìn)行的，因此本文重點(diǎn)討論通用型的水性和油性介質(zhì)。眾所周知，如果鋼件淬火冷卻速度過(guò)慢，就不能獲得要求的淬火硬度和淬硬層深度；而冷卻速度過(guò)快，又可能引起淬裂和過(guò)深的淬硬層。同時(shí)，淬火冷卻速度過(guò)快或冷卻速度不足，都可能引起工件的超差變形。不僅如此，冷卻過(guò)程中，工件的形狀越復(fù)雜，不同部位溫度差就越大，要得到不淬裂和沒(méi)有超差變形就越難。淬火冷卻技術(shù)的第一步是選擇適合的淬火介質(zhì)。一般說(shuō)，合適的標(biāo)準(zhǔn)首先是在單件淬火條件下能滿足熱處理要求。僅僅作單件淬火時(shí)，淬火冷卻的不均勻性主要表現(xiàn)在同一個(gè)工件上。通常采取選擇 合適的淬火介質(zhì) ，加上適當(dāng)?shù)拇慊鸩僮鞣绞?，特別是手工操作方式，來(lái)解決單件淬火的均勻性問(wèn)題?，F(xiàn)代的熱處理生產(chǎn)則以大量、連續(xù)，以及長(zhǎng)期不斷生產(chǎn)為特點(diǎn)。相應(yīng)地， 淬火冷卻的不均勻性 也就增加到四個(gè)方面：第一， 同一工件不同部位在淬火冷卻上的差異，這是單件淬火就存在的問(wèn)題。第二， 同批淬火的工件，因放置的部位不同，冷卻環(huán)境不盡相同所引起的不均勻性。第三， 不同批次淬火的工件，因淬火介質(zhì)的溫度和相對(duì)流速變化等原因引起的不均勻性。第四， 長(zhǎng)期生產(chǎn)中，因介質(zhì)受污染，加上淬火介質(zhì)本身的變化，所引起的不同時(shí)期的淬火效果上的差異。因此，現(xiàn)代熱處理大生產(chǎn)的淬火冷卻技術(shù)，要求在單件淬火冷卻技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用高質(zhì)量的冷卻介質(zhì)、與介質(zhì)配套的設(shè)備，以及相關(guān)的用法技術(shù)，來(lái)消除或減小上述四方面的性能差異，以保證獲得更高的和始終穩(wěn)定的熱處理質(zhì)量。通常，從淬火槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配備循環(huán)冷卻以及加熱系統(tǒng)、安設(shè)攪拌裝置對(duì)介質(zhì)做合理的攪動(dòng)、使用工裝具和有關(guān)的操作技術(shù)而第四類，即介質(zhì)冷卻特性的長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，則要靠選擇優(yōu)良品質(zhì)的冷卻介質(zhì)，并進(jìn)行合理的使用維護(hù)來(lái)解決。

來(lái)改善前三類均勻性問(wèn)題。把研究開(kāi)發(fā)不同特性的淬火介質(zhì)產(chǎn)品、根據(jù)情況選擇合適淬火介質(zhì)的品種，以及通過(guò)裝備和使用技術(shù)來(lái)改善上述四種均勻性要求結(jié)合在一起，就構(gòu)成了熱處理冷卻技術(shù)的工作內(nèi)容，或者說(shuō)基本任務(wù)。研究開(kāi)發(fā)能適應(yīng)不同要求的多種淬火介質(zhì)，是冷卻技術(shù)的首要內(nèi)容。其它配套設(shè)備和相關(guān)的用法技術(shù)都是根據(jù)所用介質(zhì)的特點(diǎn)而選用和發(fā)展的。因此，可以說(shuō)，冷卻介質(zhì)是冷卻技術(shù)的龍頭或中心。淬火冷卻介質(zhì)的基本特性和主要類型熱處理對(duì)淬火介質(zhì)的 基本要求：在鋼的Ms點(diǎn)溫度以上冷得適當(dāng)?shù)目?，冷?Ms點(diǎn)以下后冷得適當(dāng)?shù)穆?。這又常常被簡(jiǎn)化成“ 高溫能冷得快，低溫能冷得慢” 。不同的鋼種和不同的工件對(duì)上述的“快”和“慢”的程度有不同的要求。為適應(yīng)多種鋼種和多種工件的不同要求，淬火冷卻介質(zhì)有多種類型和等級(jí)。在熱處理行業(yè)，淬火量最大的是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼制的通用零部件，如齒輪、彈簧、軸承和其它結(jié)構(gòu)件；用得最多的是淬火油、水溶性淬火劑、自來(lái)水以及鹽水和堿水。自來(lái)水、鹽水、堿水以及所謂普通機(jī)油 通常被稱為傳統(tǒng)的淬火介質(zhì)；而把專門為熱處理淬火冷卻的需要才開(kāi)發(fā)的各種 專用淬火油，加上最近幾十年才開(kāi)發(fā)出的水性淬火劑合稱為新型淬火介質(zhì)。專用淬火油幾乎多是礦物油基的油，其中使用溫度在80℃以下的俗稱冷油；使用溫度在80℃以上的稱為熱油。熱油再按其使用溫度的高低分成不同的品種或等級(jí)；冷油則按它的冷卻速度快慢分成不同的等級(jí)。此外，還有真空淬火油和光亮淬火油等品種。所有淬火油都應(yīng)當(dāng)有穩(wěn)定的冷卻特性，并容易清洗。新型水溶性淬火劑大多屬有機(jī)聚合物系，因其聚合物種類不同而有 PAG類、聚乙烯醇類以及聚丙烯酸鈉類等種類。它們大多是被加到自來(lái)水中配成淬火液來(lái)使用。一般說(shuō)，水中加入這些淬火劑的主要目的是 降低水的低溫冷卻速度。因此，從應(yīng)用的角度，我們最關(guān)心的是它們能降低水的低溫冷卻速度的程度。程度不同，應(yīng)用的范圍也不同①。除了冷卻特性之外，水性介質(zhì)還需要具備另外兩個(gè)必不可少的特性。 一個(gè)是冷卻特性的穩(wěn)定性，另一個(gè)是所配制的淬火液的濃度要容易測(cè)量和調(diào)控。當(dāng)然，還要求一定的防銹性、抑菌性和不污染環(huán)境。各種專用淬火介質(zhì)的基本特性和用法都容易從有關(guān)的說(shuō)明書等資料中查找，這里就不做介紹了。傳統(tǒng)介質(zhì)和新型介質(zhì)的冷卻特性對(duì)比4.1普通機(jī)油和自來(lái)水在冷卻特性上的不足之處最具代表性的傳統(tǒng)淬火介質(zhì)是水和普通機(jī)油?，F(xiàn)在，大家多習(xí)慣于用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISODIS9950)是自來(lái)水和普通機(jī)油（N32）的冷卻特性曲線。圖中，縱坐標(biāo)表示溫度（℃），橫坐標(biāo)表示冷卻速度（℃

的冷卻特性儀，來(lái)測(cè)量這些液體淬火介質(zhì)的冷卻特性。圖/s）。

1一般認(rèn)為，自來(lái)水的主要缺點(diǎn)是 低溫冷卻速度過(guò)快，使很多工件在其中淬火會(huì)開(kāi)裂 。普通機(jī)油的主要不足是 蒸汽膜階段長(zhǎng)和冷卻速度偏慢，這使淬透性較差或者有效厚度較大的工件淬火后硬度不足且變形較大 。為此，一般認(rèn)為，研究開(kāi)發(fā)新型水溶性淬火介質(zhì)的首要目標(biāo)是降低水的冷卻速度，尤其是水的低溫冷卻速度；而開(kāi)發(fā)新型淬火油的重要目標(biāo)則是縮短油的蒸汽膜階段和提高油的冷卻速度。根據(jù)上述改變冷卻特性的目標(biāo)，

再結(jié)合對(duì)淬火介質(zhì)其它方面的要求，

國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)出了多種新型淬火介質(zhì)產(chǎn)品，

并在熱處理生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

到目前為止，用得最成功的水性淬火介質(zhì)是

PAG

類的產(chǎn)品。而得到廣泛應(yīng)用的新型淬火油主要是快速淬火油和等溫分級(jí)淬火油。圖

2是一種

PAG

淬火劑在不同濃度下的冷卻特性與自來(lái)水的對(duì)比曲線。圖

3是一種快速淬火油和普通機(jī)油的冷卻特性對(duì)比曲線。圖

4是一種熱油與普通機(jī)油的冷卻特性對(duì)比曲線。因?yàn)楣ぜ慊鹄鋮s的需要才使用淬火介質(zhì)，因此我們首先注意的是它們的冷卻特性。為了獲得前后一致的產(chǎn)品質(zhì)量，要求在長(zhǎng)期和大量生產(chǎn)中介質(zhì)的冷卻特性保持相對(duì)穩(wěn)定。除了冷卻特性及其穩(wěn)定性之外，對(duì)淬火介質(zhì)還有其它一些輔助性能上的要求。對(duì)于淬火用油，這些輔助性能包括不易著火、光亮性、防銹性、消泡性和易清洗等。對(duì)于水性淬火劑，包括濃度易測(cè)易控、消泡性、防銹性、抑菌性和對(duì)環(huán)境污染小等。4.2自來(lái)水的第二大缺點(diǎn)及其克服辦法用自來(lái)水作冷卻介質(zhì)，除了它的第一大缺點(diǎn)，即低溫冷卻速度過(guò)快以外，還遇到另外的問(wèn)題。比如，多個(gè)工件采取比較密集的方式同時(shí)入水時(shí)，淬火后會(huì)有顯著的硬度差異是有較深的內(nèi)孔時(shí)，自來(lái)水中淬火后，除了有嚴(yán)重的硬度不均外，常常伴有很大的淬火變形

。為此，現(xiàn)在的多用爐上基本不用水性淬火介質(zhì)。又如， 工件形狀復(fù)雜、尤其。再如，象大型圓鋸片之類的大薄片狀工件，在自來(lái)水淬火后，往往出現(xiàn)特別大的變形翹屈

。同樣的情況和工件，在油中淬火時(shí)，則不會(huì)發(fā)生這些問(wèn)題。引起這些問(wèn)題的原因是，水的冷卻特性對(duì)水溫變化太敏感。圖5是水溫對(duì)自來(lái)水冷卻特性的影響曲線[2]。作為對(duì)比，圖6是油溫對(duì)油的冷卻特性的影響曲線?？梢钥闯?，水溫對(duì)冷卻特性的影響是很大的。我們把冷卻特性對(duì)液溫變化太敏感，列為自來(lái)水的第二大缺點(diǎn)。有機(jī)聚合物水溶液，比如PAG淬火液，也有相同的缺點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，這是多數(shù)水性介質(zhì)都可能存在的缺點(diǎn)。10％的無(wú)機(jī)鹽（或堿）溶入水中，可以大大減小冷卻特性對(duì)水溫的敏感程度。圖 7是不同液溫下 10％硫酸鈉水溶液的冷卻特性曲線。和單純自來(lái)水相比，液溫達(dá)到80℃之前，其冷卻特性對(duì)液溫的敏感程度還是比較小的。把自來(lái)水、PAG淬火液、淬火油和熔融鹽等液體介質(zhì)的上述兩項(xiàng)特性列在一起，可以作成表1。上述對(duì)液溫的敏感性，主要是通過(guò)液溫對(duì)冷卻的蒸汽膜階段長(zhǎng)短的影響，而最終反映在同一工件的不同部位之間、不同工件之間、以及不同批次淬火工件之間出現(xiàn)大的硬度差異和嚴(yán)重的淬火變形上 。表1不同種類液體介質(zhì)的兩大特點(diǎn)對(duì)比表Table1Comparisonbetweencharacteristicsofdifferentliquidquenchants介質(zhì)自來(lái)水油PAG淬火液10％無(wú)機(jī)鹽（或堿）的水溶液熔融鹽浴（如硝鹽?。┓乐逛摷懔训哪芰Σ詈脻舛冗m當(dāng)時(shí)相當(dāng)好差好冷卻特性對(duì)液溫的穩(wěn)定性差好較差較好好最后，我們?cè)賮?lái)分析上述液溫敏感性對(duì)工件淬火變形產(chǎn)生影響的原因。 在測(cè)量的冷卻曲線上，從蒸汽膜階段到沸騰階段的過(guò)渡期，是冷卻速度由慢到快的突變期。通常把這種突變對(duì)應(yīng)的探棒溫度，稱為所測(cè)冷卻介質(zhì)的特性溫度。在特性溫度以上，介質(zhì)的冷卻能力很弱。而一旦進(jìn)入沸騰階段，冷卻速度就驟然大增。同一工件的不同部位，有的在特性溫度之上，有的已經(jīng)冷到了特性溫度之下，它們之間的冷卻速度差異，往往會(huì)引起大的淬火變形。工件的淬火溫度比介質(zhì)的特性溫度高得越多，復(fù)雜工件上的冷卻情況差異就越大，且維持時(shí)間越長(zhǎng)，工件的淬火變形也就越嚴(yán)重。降低介質(zhì)的特性溫度，也有相同的影響 。自來(lái)水第二大缺點(diǎn)的危害就在于此?？梢酝浦?，如果整個(gè)淬火過(guò)程只在蒸汽膜階段進(jìn)行，或者只在沸騰階段階段進(jìn)行，由于沒(méi)有冷卻速度的突變，就不會(huì)發(fā)生這類因素引起的淬火變形。綜合上述討論，我們建議用以下七類辦法，來(lái)克服液體介質(zhì)的上述第二大缺點(diǎn)：第一類辦法、在單一的冷卻階段內(nèi)冷卻。選用那些特性溫度高于工件的淬火加熱溫度的介質(zhì)，使整個(gè)冷卻過(guò)程都在沸騰階段進(jìn)行。比如，通常使用的硝鹽浴等熔融鹽浴屬于這類?；蛘咄耆诮橘|(zhì)的特性溫度以上冷卻，使整個(gè)冷卻過(guò)程都在蒸汽膜階段進(jìn)行。比如，在慢速的漿狀介質(zhì)中冷卻高合金鋼工件，屬于此類。我們認(rèn)為，這是最上等的解決辦法。第二類辦法、選用蒸汽膜階段長(zhǎng)短對(duì)液溫變化不敏感的介質(zhì)，比如各種淬火油。第三類辦法、加入能縮短介質(zhì)冷卻的蒸汽膜階段的添加劑。如快速油中的添加劑。第四類辦法、加入能減小介質(zhì)液溫敏感性的添加劑，如自來(lái)水中溶入一定量的無(wú)機(jī)鹽或堿。第五類辦法、適當(dāng)降低工件的淬火加熱溫度，以縮短工件在蒸汽膜階段的冷卻時(shí)間，來(lái)減小上述影響的程度。第六類辦法、降低介質(zhì)的使用溫度，以降低淬火中可能的最高液溫，來(lái)縮短冷卻的蒸汽膜階段。第七類辦法、通過(guò)加強(qiáng)介質(zhì)的流動(dòng)和增大工件之間的距離等措施，減小工件周圍的液溫升高值。、常用液體介質(zhì)的選擇原則5.1常用介質(zhì)的選擇要點(diǎn)常用淬火介質(zhì)可分為 油性和水性兩大類，新型淬火介質(zhì)也不例外。水性和油性介質(zhì)各有其特點(diǎn)和使用范圍，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，從選擇和使用的角度把水和油性介質(zhì)的特點(diǎn)和用途列成了 4張表，供選擇時(shí)參考。表2水性和油性介質(zhì)對(duì)工件和淬火方式的要求Table2Workpiecesandquenchingwayssuitedwater-typeandoil-typequenchants條件和要求水性油性單件或零散方式入液淬火○○工件以密集堆放方式入液淬火×○工件形狀較簡(jiǎn)單，壁厚較均勻○○薄片狀工件淬火？○形狀較復(fù)雜，壁厚差較大或有較深內(nèi)孔的工件？○鹽爐加熱后單件淬火？○表3水性和油性介質(zhì)的鋼種適應(yīng)性對(duì)比Table3Adaptabilityofwater-typeandoil-typequenchantstosteelgrades鋼種水性油性碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳素工具鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼一般都適用除較厚大件外適用中合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼少數(shù)情況適用大部分適用高合金鋼一般都不適用大部分適用注：○表示一般可以，×表示不可以， ?表示特定條件才可以。是選擇水性介質(zhì)還是淬火油？首先應(yīng)從處理的鋼種考慮。介質(zhì)，表 4給出了各類水性介質(zhì)的冷速級(jí)別和適用的鋼種，表

表3提供了大致的選擇原則。 在確定了選擇油還是水性介質(zhì)之后， 可進(jìn)一步確定選擇哪種水性或油性5則給出了不同淬火油的特性和用途。結(jié)合 4個(gè)表的內(nèi)容即可確定選用何種淬火介質(zhì)。表4水性介質(zhì)的300℃冷速和適用鋼種Table4Coolingratesofwater-typequenchantsat300℃andapplicablesteelgrades300℃冷速/℃·s-1適用的代表性鋼種常用介質(zhì)低濃度鹽水或堿水90～8030，35，453%～5%今禹8-20三氯、三硝淬火液80～7045，40Cr，T8，T105%～8%今禹8-20飽和氯化鈣70～5020Cr，40Cr，42CrMo，60Si2Mn8%～10%今禹8-2050～3040CrNiMo，GCr15，60Si2Mn，20CrMnMo10%～13%今禹8-2030～20 40CrMnMo，55SiMnVB 15%～18%今禹8-20表5不同淬火油的特性和用途Table5Characteristicsandapplicationsofvariousquchingoils油品特性用途中快速淬火油蒸汽膜階段短，冷卻速度快，對(duì)流溫度較低壁厚稍大的合金結(jié)構(gòu)鋼工件快速淬火油冷卻速度高于中快速淬火油壁厚較大的中低合金結(jié)構(gòu)鋼或壁厚較小的碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼熱油使用溫度一般在80℃以上，蒸汽膜階段短，冷卻速用于要求嚴(yán)格控制變形的中小型工件度中等5.2從冷卻特性選擇淬火介質(zhì)的原則思路 [3]在圖1中已經(jīng)看到，普通機(jī)油和自來(lái)水的冷卻速度曲線之間有很寬一個(gè)空白地帶。今有一個(gè)工件用普通油淬不硬，用自來(lái)水淬又要開(kāi)裂。在普通機(jī)油中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿﹣?lái)提高它的冷卻速度，可以相應(yīng)提高那個(gè)工件的淬火硬度。假定，當(dāng)冷卻速度分布曲線提高到圖 8中的鋸齒線的位置時(shí)，該工件便可以得到要求的淬火硬度等要求了。我們就把這條虛線叫做該工件允許的的 最低冷卻速度分布線。 同樣的道理，在自來(lái)水中加入水溶性添加劑，可以降低水的冷卻速度。假定，當(dāng)水的冷卻速度曲線降低到圖 9中的鋸齒線位置時(shí)，上述工件在其中淬火后就能達(dá)到不淬裂和其它熱處理要求了。我們就把這條鋸齒線叫做該工件允許的 最高冷卻速度分布線。把圖8和圖9中的兩條鋸齒線作在同一張圖中，得到 圖10。其中，兩條鋸齒線把圖面分成了三個(gè)區(qū)域，我們把右邊的區(qū)域叫做過(guò)快冷速區(qū)，把左邊的區(qū)域叫做不足冷速區(qū)，而把中間部分叫做適度冷速區(qū)。 表6列出了所用淬火介質(zhì)的冷卻速度分布曲線完全落入任一區(qū)內(nèi)時(shí)，該工件在其中淬火后將會(huì)獲得的淬火效果。表6冷卻速度分區(qū)及其淬火效果Table6Zoningofcoolingrateanditsquenchingeffect分區(qū)區(qū)域名稱區(qū)內(nèi)淬火效果I區(qū)過(guò)快冷速分布區(qū)硬度高、淬裂、變形超差I(lǐng)I區(qū)適度冷速分布區(qū)硬度高而均勻、無(wú)淬裂、變形不超差I(lǐng)II區(qū)不足冷速分布區(qū)硬度不足且高低不均、變形大任何一種淬火冷卻介質(zhì)，只要它的的冷卻速度分布能完全落入適度冷卻速度分布區(qū)，不管它在 2區(qū)內(nèi)的分布情況如何，就都能滿足該工件的熱處理要求。這就是說(shuō)，對(duì)于一種工件，可以有多種淬火介質(zhì)適用于它。相反，如果所用介質(zhì)的冷卻速度分布曲線全部或部分進(jìn)入了 1區(qū)或2區(qū)，工件在其中淬火就不能完全滿足熱處理要求。上述分區(qū)圖表僅僅告訴我們一種分析問(wèn)題的思路。實(shí)際工件淬火時(shí)，因?yàn)橛绊懸蛩睾芏?，很難找出準(zhǔn)確的適度分布區(qū)。但是，把這一思路與我們的熱處理知識(shí)相結(jié)合，可以從以下五個(gè)方面，結(jié)合熱處理的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從冷卻特性去選擇適合的淬火介質(zhì)：一是鋼的碳含量高低，二是鋼的淬透性大小，三是工件的有效厚度，四是工件的形狀復(fù)雜程度，五是允許的淬火變形量大小。實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，一個(gè)淬火槽，不裝油性介質(zhì)，就得裝水性介質(zhì)。二者只能選其一。一般工件在油中淬火時(shí)，淬裂危險(xiǎn)很小，但油的冷卻速度慢了卻會(huì)引起淬火硬度不足和大的淬火變形。因此，在這種場(chǎng)合，選擇淬火油時(shí)，要求油的冷卻速度分布曲線落在待淬火工件允許的最低冷卻速度分布曲線的右邊，即應(yīng)當(dāng)快于工件的最低冷卻速度分布曲線。而當(dāng)采用水性淬火介質(zhì)時(shí)，主要的危險(xiǎn)是淬火液的冷卻速度過(guò)快而引起淬裂。因此，首先要求在可能采用的最低液溫下，配成的淬火液的冷卻速度曲線落在待處理工件允許的最高冷卻速度曲線的左邊，即具有更低的冷卻速度。其次，對(duì)于水性淬火介質(zhì)，還有另外一個(gè)要求：在選定的生產(chǎn)條件下，淬火槽中特定位置的最高液溫下，該淬火液的冷卻速度分布曲線仍然不會(huì)落到工件允許的最低冷卻速度分布曲線的左邊。從冷卻特性選擇淬火介質(zhì)時(shí)，還應(yīng)當(dāng)“當(dāng)留有余地”。這里說(shuō)的留有余地，具體做法是：選擇的淬火油的冷卻速度曲線不能是剛好快到工件允許的最低冷卻速度分布曲線的程度，而還要更快一些。選擇的水溶性淬火介質(zhì)的冷卻速度分布曲線不能剛好慢到工件允許的最高冷卻速度分布曲線的程度，而還要更慢一些。為什么要留有余地？前面談到，研究水溶性淬火介質(zhì)的目標(biāo)是降低水的冷卻速度，尤其是水的低溫冷卻速度；而研究開(kāi)發(fā)淬火油的主要目標(biāo)是提高油的冷卻速度，包括縮短蒸汽膜階段。 在淬火介質(zhì)的使用過(guò)程中，不管所用介質(zhì)的性能如何穩(wěn)定，介質(zhì)的變質(zhì)都是難免的 。只是變質(zhì)的快慢不同罷了。從冷卻速度上看，質(zhì)變質(zhì)的方向是冷卻速度加快；而油性介質(zhì)的變質(zhì)方向則是冷卻速度減慢 。留有余地，才能保證連續(xù)生產(chǎn)中，介質(zhì)特性稍有衰退的情況下，處理的工件仍然達(dá)到要求的性能。此外，鋼材的成分波動(dòng)等也是不可避免的，也需要為之留有余地。

水性介用什么辦法來(lái)選出稍快一些的油和稍慢一些的水性介質(zhì)？其實(shí)很簡(jiǎn)單，用稍微大一點(diǎn)的、相同形狀的工件或試樣去選擇油，使能達(dá)到要求硬度的中間值；用稍小一些的、相同形狀的工件或試樣去確定水性介質(zhì)，使能保證不淬裂。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)還有其它辦法可用。5.3同時(shí)適用多種工件的淬火介質(zhì)今有A、B兩種待淬火的工件。工件 A有一個(gè)適度冷速分布區(qū)。工件 B有另一個(gè)適度冷速分布區(qū)。把這兩個(gè)適度冷速分布區(qū)疊加在一起。它們相重疊的部分，就是A、B兩種工件共同的適度冷速分布區(qū)。凡是冷卻速度曲線能完全落入這個(gè)共同的冷卻速度分布區(qū)的淬火介質(zhì)，就都能處理這兩種工件?？梢酝浦?，同時(shí)適用于多種工件的淬火介質(zhì)，其冷卻速度曲線必然能完全落入它們共同的適度冷速分布區(qū)。工件種類越多，它們共同的冷速分布區(qū)就越窄，甚至沒(méi)有了共同的冷速分布區(qū)。這就是說(shuō)，任何一種淬火介質(zhì)都不能適用于所有不同種類的工件?；蛘哒f(shuō)，每種淬火介質(zhì)都只有一定的適用范圍。由于這樣的原因，只有產(chǎn)品品種相當(dāng)單一的生產(chǎn)車間，才只使用一種淬火介質(zhì)。在一般的生產(chǎn)車間，大多要配備幾種淬火介質(zhì)，才能滿足多種不同的工件的需要。、關(guān)于淬火介質(zhì)的好壞6.1油性介質(zhì)對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，油的好壞，第一步看是否選對(duì)了油的類型。 一般情況下，淬火油按使用的溫度范圍分成冷油和熱油。冷油的冷卻速度一般比熱油要快。在冷油中，又根據(jù)油的冷卻速度高低分成快速淬火油和中快速淬火油。油的冷卻速度越快，其粘度一般多更低，閃點(diǎn)相應(yīng)也越低。熱油的粘度和閃點(diǎn)多較高。

根據(jù)所處理工件的材質(zhì)、大小和熱處理要求，該選擇冷卻速度快的冷油的，如果選擇成了冷卻速度不夠快的熱油；那么，不管該油品的質(zhì)量如何好，工件淬火后也會(huì)硬度不足，而且變形很大。相反，該選擇熱油的場(chǎng)合，如果選成了冷卻速度過(guò)快的冷油，不管該油品的質(zhì)量如何好，工件在其中淬火的結(jié)果，變形超差，且心部硬度過(guò)高。不僅冷油、熱油要選擇正確，就是在其中油品的級(jí)別，也應(yīng)選擇正確。如果該選快速油而選成了中快速油，也會(huì)由于冷卻速度不足，使某些工件達(dá)不到要求的淬火硬度。熱油的級(jí)別不同，主要指它們使用溫度的不同。使用溫度高的品種，一般適用于較小型的工件，其控制變形的能力更好些。但是，對(duì)更大一些的工件，或者淬透性稍差點(diǎn)的鋼種，就應(yīng)當(dāng)選擇使用溫度更低的油品。評(píng)價(jià)的油品種類和級(jí)別是否選得正確，最簡(jiǎn)單的判斷方法是用生產(chǎn)中準(zhǔn)備采用的工藝參數(shù)，加熱單一的工件，在該油品中淬火，看看能否得到要求的度、淬硬深度、心部硬度，以及變形要求 。如果單件淬火能達(dá)到工件的熱處理要求，該油品的種類和級(jí)別就基本上是選對(duì)了。剩下來(lái)要做的就兩件事。一是從設(shè)備條件和工藝方法等方面保證多個(gè)工件同時(shí)淬火時(shí)的均勻性，二是了解（或者在使用中考驗(yàn)）該油品的穩(wěn)定性。

淬火硬對(duì)油的冷卻特性，特別要注意它的穩(wěn)定性。根據(jù)我們了解到的情況，不管國(guó)內(nèi)外什么廠家生產(chǎn)的油品，在大量連續(xù)處理一般中小型工件的場(chǎng)合，正常使用條件下，油品的穩(wěn)定性可分成三種水平。經(jīng)過(guò)短時(shí)間使用，比如僅僅使用二、三十天后，冷卻能力就已開(kāi)始衰退。這樣的油穩(wěn)定性不好。經(jīng)過(guò)半年左右的使用，冷卻能力的衰退開(kāi)始表現(xiàn)出來(lái)，淬火后工件表面出現(xiàn)污點(diǎn)并逐漸增多；不到一年，淬火油就不得不整槽更換。這樣的油穩(wěn)定性差。在相同的使用條件下，淬火油可以連續(xù)使用二、三年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，之后才開(kāi)始出現(xiàn)冷卻能力衰退跡象。這樣的油穩(wěn)定性好。能在幾年的連續(xù)使用中保證淬火工件得到要求的淬火硬度、硬化深度、心部組織，且變形不超差，加上淬火后的工件易清洗，這樣的油就可以稱為好油。就油品而言，是否是好油，實(shí)際包括了油的冷卻特性合適和穩(wěn)定性好兩方面。國(guó)內(nèi)外關(guān)于淬火用油的標(biāo)準(zhǔn)有多種。各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)淬火油的理化性能都有較全面的規(guī)定，對(duì)油的冷卻特性也有大致的要求。但是，從標(biāo)準(zhǔn)中看不出油的上述穩(wěn)定性好壞來(lái)。因此，僅僅看說(shuō)明書，熱處理工作者很難選擇到好油。一般可以采用的辦法是：通過(guò)試用來(lái)選擇冷卻特性適合的油品；再?gòu)膭e的工廠的長(zhǎng)期使用效果，來(lái)評(píng)價(jià)該油品的穩(wěn)定性好壞。如果能找到同類工件在別的廠家連續(xù)使用了兩三年的油品，還可以省去自己試用的麻煩。如果能滿足這些要求的油品有好幾種（事實(shí)上是這樣），當(dāng)然選擇廉價(jià)的。在選擇淬火油時(shí)，前面已經(jīng)談到過(guò)，這里還需要強(qiáng)調(diào)一下：一是任何一種工件都可能在冷卻特性有相當(dāng)差別的油中淬火，且都能滿足該工件的熱處理要求。二是任何一種淬火油也都可以用來(lái)處理相當(dāng)多不同鋼種、大小和要求的工件。淬火油供應(yīng)商，只需要提供有限的幾種油品，就能滿足幾乎所有工件的需要，道理就在這里。同樣的道理，一個(gè)熱處理廠只需要配備有限的幾種油，就能滿足幾乎所有工件的需要。6.2水性介質(zhì)一種好的水性淬火劑，首先要能同時(shí)滿足三項(xiàng)要求：一是冷卻特性適合，二是化學(xué)穩(wěn)定性好，三是濃度易測(cè)易控。此外，和用淬火油相比，水性介質(zhì)需要更多的維護(hù)管理。因此，供應(yīng)商的售后服務(wù)能力和技術(shù)水平，也是一個(gè)必須考慮的要素。加在一起，就成為評(píng)價(jià)水性介質(zhì)好壞的四個(gè)要求。7、PAG淬火液在使用中的變化規(guī)律 [4]PAG淬火劑是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用得最普遍和使用效果最好的水性淬火介質(zhì)。這類淬火介質(zhì)在上世紀(jì) 80年代中期開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)熱處理行業(yè)。因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)應(yīng)用效果良好，很快就在一定范圍內(nèi)推廣開(kāi)。但也出過(guò)這樣一類問(wèn)題：一些工廠開(kāi)始時(shí)用得好，有的甚至發(fā)表了文章。但過(guò)了不久，采用的相同的濃度，卻有少量工件淬裂；繼續(xù)用下去，淬裂的比例還逐漸增多。找不到淬裂的原因，最終不得不停用。究其原因，是不了解PAG淬火液在使用中的變化規(guī)律，因而沒(méi)能采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。淬火液中的 PAG聚合物本身相當(dāng)穩(wěn)定，在一般的使用條件下幾乎不會(huì)被氧化分解，也不會(huì)和遇到的酸堿物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。那么，問(wèn)題出在什么地方？后來(lái)，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，上面談到的問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上是使用中的 有效濃度的測(cè)定方法問(wèn)題 。PAG淬火劑是以 PAG聚合物為主，加上其它提供輔助性能的添加劑而制成的。 在工件淬火過(guò)程中，工件周圍的液溫一旦升到溶液的濁點(diǎn)以上， PAG聚合物就從溶液中脫溶出來(lái)，以細(xì)小液珠形式懸浮在淬火液中。懸浮的 PAG液珠一接觸到紅熱工件，就靠其非常好的潤(rùn)濕性粘附到工件表面上，成富水的包膜把工件包裹起來(lái)。PAG淬火介質(zhì)就是靠這種包膜來(lái)調(diào)節(jié)水的冷卻速度，避免工件發(fā)生淬火開(kāi)裂的。工件冷卻下來(lái)后，黏附在工件上的聚合物又會(huì)回溶到淬火液中?；厝苄枰獣r(shí)間，而生產(chǎn)中往往等不到聚合物回溶干凈就將工件從淬火液中取出。這樣，工件帶出的液體中

PAG

聚合物含量往往高于所用淬火液中的含量。

長(zhǎng)期、大量工件淬火后，淬火液中PAG的相對(duì)濃度就必然逐漸降低，而其它添加劑組份的濃度卻逐漸相對(duì)升高。因?yàn)橹挥蠵AG才有調(diào)節(jié)水的冷卻特性的作用，它的濃度降低就相應(yīng)降低了淬火液調(diào)節(jié)冷卻特性的能力。由于一般工廠都采用折光儀來(lái)測(cè)定淬火液的總濃度，所以，在相同濃度上，使用久了的PAG淬火液冷卻速度更快，成為引起淬裂的原因。解決這類問(wèn)題的辦法，一是改進(jìn)濃度檢測(cè)方法，最好是用冷卻特性測(cè)試儀來(lái)調(diào)控濃度；二是發(fā)現(xiàn)工件的淬火硬度升高，就適當(dāng)提高淬火液的折光儀濃度，來(lái)保證工件不淬裂。此外，為了減緩有效濃度降低的速度，可以設(shè)法延長(zhǎng)工件在淬火槽中的浸泡時(shí)間，并對(duì)工件上帶出的淬火液做及時(shí)的清洗，而后將清洗用的水補(bǔ)充進(jìn)淬火槽中。這樣做也能減少淬火劑的消耗。由于水是其中的第一大組份。而水在熱處理生產(chǎn)中特別容易揮發(fā)。所以水溶性淬火介質(zhì)的有效濃度測(cè)量問(wèn)題都非常重要。 PAG類淬火介質(zhì)可以用折光儀法檢測(cè)濃度，但它不適于用比重法測(cè)量濃度。聚乙烯醇類淬火介質(zhì)不適于用比重法，也不適于用折光儀法測(cè)量濃度；因此很難做現(xiàn)場(chǎng)濃度調(diào)控。無(wú)機(jī)鹽水溶液的濃度檢測(cè)既可以用折光儀發(fā)，也可以用比重法。所有水性淬火液都適宜用冷卻特性儀來(lái)控制濃度。但采用冷卻特性控制濃度不僅需要配備冷卻特性測(cè)試儀，還需要相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)和分析能力。、淬火介質(zhì)使用維護(hù)中的幾個(gè)問(wèn)題從事熱處理生產(chǎn)的人應(yīng)當(dāng)維護(hù)好所用的淬火介質(zhì)。一般的管理工作包括：防止介質(zhì)受污染、保證冷卻系統(tǒng)能正常工作、按要求控制好液溫、水性介質(zhì)要經(jīng)常檢測(cè)和控制其濃度，以及定期檢測(cè)淬火介質(zhì)的冷卻特性等。此外，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾件事。1、在新倒入淬火介質(zhì)前，特別是在舊的淬火槽中做整槽更換時(shí)，一定要把淬火槽和冷卻系統(tǒng)認(rèn)真清洗干凈。。一些單位圖省事，在淬火油做整槽更換時(shí)，只把原來(lái)的舊油大致放干，便將新油倒入槽中。原來(lái)沉在槽底的油污、槽壁上的碳黑油泥，以及殘留在冷卻系統(tǒng)中的油污，都一齊混進(jìn)新油中。其結(jié)果，一槽新油就給污染了。淬火出來(lái)的工件污跡斑斑，清洗十分困難。2、如果發(fā)現(xiàn)淬火油變得容易著火，要趕快找出原因并加以解決。原因之一是油中進(jìn)了水，尤其是用熱油的場(chǎng)合。原因之二是在油溫測(cè)量或顯示上出了故障，實(shí)際油溫遠(yuǎn)高于顯示的油溫。此外，油中混入了低閃點(diǎn)、易揮發(fā)的油液，也容易著火。3、防止加熱爐內(nèi)的碳黑污染淬火油。滲碳與碳氮共滲爐內(nèi)難免產(chǎn)生 碳黑。這些碳黑進(jìn)入淬火油中，會(huì)對(duì)油造成污染。少量碳黑逐漸積累，首先損害的是淬火工件的光亮性，隨后影響油的冷卻特性。碳黑粒子非常小，又多懸浮在油中，一般不可能用過(guò)濾和沉降的辦法加以分離。定期燒掉加熱爐內(nèi)結(jié)存的碳黑，是現(xiàn)行的最好解決辦法。4、對(duì)使用中介質(zhì)變質(zhì)和整槽更換問(wèn)題的看法。水性和油性介質(zhì)都有一定的壽命。到時(shí)候都應(yīng)當(dāng)做 整槽更換。影響油性介質(zhì)壽命長(zhǎng)短的主要因素，是 油的使用溫度高低、淬火工件的總表面積大小、油的品質(zhì)好壞和外來(lái)污染情況 。油的使用溫度（應(yīng)當(dāng)包括油的平均溫度和工件淬入后的溫升程度）越低，油的使用壽命越長(zhǎng)。淬火工件的總表面積越大，油的壽命越短。用于小型工件的淬火油，壽命很短，因?yàn)樗幚砉ぜ挝恢亓康目偙砻娣e非常之大；而處理大型工件用的淬火油，由于所處理工件單位重量的總表面積相當(dāng)小，加上淬火次數(shù)少，使用壽命就非常長(zhǎng)。油品的質(zhì)量，包括所用基礎(chǔ)油和添加劑的品質(zhì)。同樣的使用條件，品質(zhì)差的油只能用幾個(gè)月，而品質(zhì)好的常常可以用好幾年。此外，外來(lái)污染，尤其是水的進(jìn)入和碳黑的積累，對(duì)油的使用壽命也有很大的影響。水性淬火介質(zhì)的壽命長(zhǎng)短，最主要的影響是 介質(zhì)的種類。比如，聚乙烯醇類的淬火介質(zhì)，一般壽命不超過(guò)幾個(gè)月；而外來(lái)污染對(duì)水性介質(zhì)的壽命長(zhǎng)短影響也很大。因此，水性介質(zhì)的維護(hù)管理比油性介質(zhì)更應(yīng)受到重視，也更費(fèi)事。 PAG時(shí)間。

PAG類的介質(zhì)，一般多可以使用幾年。淬火液可以通過(guò)去污處理而延長(zhǎng)其整槽更換不管是水性還是油性介質(zhì)，使用中都會(huì)逐漸變質(zhì)，同時(shí)也都會(huì)受到污染。變質(zhì)產(chǎn)物和外來(lái)污染物逐漸積累，都會(huì)影響到介質(zhì)的使用性能。使用到一定時(shí)間后，都應(yīng)當(dāng)做整槽更換。據(jù)知，除只用于大型工件淬火的油外，大量處理一般中小型基礎(chǔ)件的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)外淬火油的使用壽命一般不超過(guò)三、五年。如果不做去污處理，就是PAG淬火介質(zhì)的整槽更換時(shí)間一般都比三、五年要短。到了應(yīng)當(dāng)整槽更換的時(shí)候就做整槽更換，往往能保證熱處理質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)化管理并減少介質(zhì)消耗量，從而能降低生產(chǎn)成本。、關(guān)于淬火變形問(wèn)題的分析方法熱處理變形，尤其是淬火變形，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外熱處理行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)課題。由于引起變形的因素很多，使問(wèn)題變得很復(fù)雜。通常，在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝方法確定階段，分析和解決變形問(wèn)題時(shí)往往考慮得特別全面，以便綜合協(xié)調(diào)解決方案。但是，當(dāng)生產(chǎn)中的工件出現(xiàn)變形問(wèn)題時(shí)，采用這樣的思路去分析和解決問(wèn)題，就違背了抓要點(diǎn)的原則。站在熱處理工作者，特別是現(xiàn)場(chǎng)熱處理工作者的角度，分析解決所遇到的變形問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)用抓主要原因的簡(jiǎn)便易行的方法。下面介紹的三要素法和硬度差異法就屬于這種方法。9.1三要素法分析法這里指的熱處理超差變形三要素為： 足夠大的應(yīng)力，足夠好的塑性，以及足夠長(zhǎng)的作用時(shí)間 。任何熱處理超差變形都需要這三個(gè)要素，只是三者的大小關(guān)系是可以互補(bǔ)的。如果應(yīng)力很大和材料的塑性好，作用時(shí)間雖短，也會(huì)引起大的變形。比如紅熱工件在轉(zhuǎn)移中受到?jīng)_撞引起的變形。塑性好，作用時(shí)間很長(zhǎng)，即便應(yīng)力不大，也可能引起大的變形。比如淬火加熱過(guò)程中，

工件堆放不當(dāng)，因疊壓或者因 自重引起的應(yīng)力雖然不大，但在長(zhǎng)期加熱過(guò)程中也會(huì)造成超差的變形。又如，在淬火冷卻中，因

介質(zhì)受到的攪動(dòng)過(guò)于強(qiáng)烈，液流沖擊使細(xì)長(zhǎng)工件發(fā)生超差的彎曲變形

。這些都是因外力引起的變形。因外力引起的變形問(wèn)題，其解決辦法相對(duì)比較簡(jiǎn)單。和高溫時(shí)相比，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變前，過(guò)冷奧氏體的塑性也相當(dāng)差了。而且

馬氏體轉(zhuǎn)變經(jīng)歷的時(shí)間也相當(dāng)?shù)亩獭ｋm然如此，馬氏體轉(zhuǎn)變前后的比容差引起的應(yīng)力非常之大，仍然能造成超差的變形 。這是內(nèi)應(yīng)力引起的變形。因內(nèi)應(yīng)力引起的變形，情況要復(fù)雜得多。內(nèi)應(yīng)力的來(lái)源比較多，但通?？梢詺w成 熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力 兩類。冷卻過(guò)程中，組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力又常常和熱應(yīng)力共同存在，相互疊加或抵銷。而且都在變化著大小和分布中起作用。加上工件的形狀因素，它們的作用情況就更加復(fù)雜。其中，值得注意的有三點(diǎn)。一是在液體介質(zhì)中淬火冷卻時(shí)，形狀較復(fù)雜的工件不同部位表面溫度差別會(huì)很大。冷得快的部分一旦冷到所用液體介質(zhì)的特性溫度以下，就立即從蒸汽膜階段進(jìn)入沸騰冷卻階段。這部分表面獲得的冷卻速度突然大增，和工件上仍然處于蒸汽膜階段部分的溫度差異也就會(huì)急劇增大。溫差大，熱應(yīng)力也就大。如果該介質(zhì)的特性溫度偏低，這種應(yīng)力的作用時(shí)間還會(huì)很長(zhǎng)。在介質(zhì)特性溫度附近，過(guò)冷奧氏體的塑性一般多也較好。應(yīng)力大，材料塑性好，加上作用時(shí)間長(zhǎng)，就容易引起超差變形。二是冷卻速度過(guò)快時(shí)，