水溶性淬火液的配方介紹(一)
發表時間:2010-05-18 10:15:03; 來源:news_from
名詞解釋:
1、水: 優點:汽化熱高,傳熱系數較高,化學穩定性好,很便宜,使用方便。 缺點:冷卻速度隨水溫的變化而發生明顯變化。650-550℃區間冷卻速度小于300-200℃區間。因在奧氏體不穩定區域冷卻速度低,故會出現淬不硬現象。淬火件在淬火時還會產生巨大的應力,造成開裂和變1、水: 優點:汽化熱高,傳熱系數較高,化學穩定性好,很便宜,使用方便。 缺點:冷卻速度隨水溫的變化而發生明顯變化。650-550℃區間冷卻速度小于300-200℃區間。因在奧氏體不穩定區域冷卻速度低,故會出現淬不硬現象。淬火件在淬火時還會產生巨大的應力,造成開裂和變形。蒸汽膜階段長,易生氣泡。在淬火件的凹槽和孔內蒸汽不易逸出,造成冷卻不均,因此易出現軟點。 用途:只用于小截面、形狀簡單的碳素鋼件淬火,工作表面較光潔。 注意事項:使用時最好用攪拌或強制循環的方法,以提高冷卻的均勻性,防止產生軟點和變形。水中不應混入灰塵、油類等雜質。工作溫度不應超過40℃。 2、無機水溶液: 1)氯化鈉(食鹽)水溶液: 介質組成:NaCl濃度可用5%或10%。 優點:NaCl能附著于灼熱的淬火件表面,劇烈爆炸成霧狀(崩膜),使蒸汽膜破壞,蒸汽膜階段大為縮短,從而明顯提高水的冷卻速度,冷卻也比較均勻。價格便宜,淬火件可達到較高硬度,而且硬度均勻。 缺點:冷卻速度隨溶液溫度而變化,淬火后淬火件易生銹。 用途:用于淬透性低、不易開裂、對防止變形要求低的淬火件,例如碳素鋼件(有效厚度30-100mm,采用鹽水,油淬火),合金結構鋼(40Cr,40CrMoV,有效厚度30-150mm;38CrMoAl有效厚度>80mm。) 注意事項:使用時溶液溫度應控制在60℃以下,淬火后要清洗,并要進行防銹處理。 2)氫氧化鈉水溶液: 優點:冷卻曲線與氯化鈉溶液基本相同,NaOH可與淬火件表面的氧化皮相互作用,產生氫氣,使氧化皮迅速剝落,使淬火件表面呈現光亮的銀白色。冷卻能力大于氯化鈉。 缺點:有腐蝕性,勞動條件較差,在使用中易吸收空氣中的二氧化碳而使成分逐漸變化。與前兩者一樣,冷卻速度也隨溶液溫度而明顯變化。 用途:用于碳素鋼。 注意事項:要定期更換溶液。 3)飽和氯化鈣水溶液: 優點:在奧氏體不穩定區(650-550℃)時,有很高的冷卻速度,在馬氏體轉變區,由于它的沸點比水高,對流的開始溫度也較高,同時它的粘度比水大,傳熱性也較差,因此冷卻速度較慢,從而減小淬火的應力,防止變形和開裂。它的配制方便,容易購買,價格低,使用壽命長。 缺點:溫度太低時,會有氯化鈣結晶析出,堵塞淬火槽管路。淬火件放置時易生銹。 注意事項:淬火件淬火后要及時清洗,進行防銹處理。 4)過飽和硝酸鹽水溶液: 介質組成:(1)三硝溶液硝酸鈉25%,亞硝酸鈉20%,硝酸鉀20%,水35%,使用相對密度應控制在1.4-1.5之間;(2)二硝溶液硝酸鈉31.2%,亞硝酸鈉20.8%,使用相對密度應控制在0.36-1.41之間。 優點:在高溫區(650-550℃),由于大量硝酸鹽的存在會破壞蒸汽膜的形成和穩定性,使冷卻速度接近水。在低溫區(300-200℃),由于溶液濃度高,粘度大,流動性差,對流速度慢,使冷卻速度又接近油。三硝溶液與飽和氯化鈣溶液相似,淬火硬度高,淬硬層深,變形小,不易開裂。淬火件防銹性好,冷卻特性介于水與油之間,高溫下冷卻速度比油快3倍,低溫下為油的1倍,但仍比水慢。 缺點:價格比氯化鈣高很多,亞硝酸鈉有毒,易生致癌物質。 用途:用于中碳鋼、高碳鋼、低合金和球墨鑄件的淬火,還可代替碳鋼的水-油雙液淬火。45鋼有效厚度小于或等于40mm。有些形狀簡單的合金鋼[40Cr,65Mn,20Cr(滲碳后),GCr15] 工件也可采用。 注意事項:要注意亞硝酸鈉有毒,而且有致癌作用,應改用無毒防銹劑。使用溫度為30-60℃。當溫度升至100℃時,冷卻能力就會下降,就會有軟點出現。 5)氯化鋅-氫氧化鈉水溶液(光亮淬火劑): 介質組成:氯化鋅12.25%,氫氧化鈉12.25%,肥皂0.5%,水75%。 性能:氯化鋅與氫氧化鈉反應,生成氫氧化鋅,呈乳白色,高溫區冷卻速度比水快,低溫區冷卻速度比水慢。 優點:淬火件硬度高,變形小,不易開裂,表面光亮。 用途:用于碳鋼和碳素工具鋼等形狀復雜的工模具的工件的淬火,可代替水-油雙液淬火。 注意事項:要注意淬火前事先要先攪拌均勻,用壓縮空氣攪拌更好,工作溫度應控制在20-60℃之間。 6)水玻璃(硅酸鈉)水溶液: 介質組成:單一水玻璃溶液,模數M=SiO2/Na20=2.4,相對密度1.091-1.125(12-16波美度(Bc))(硅酸鈉可用硅酸鉀代替)。 性能:(1)60SiMn鋼汽車鋼板彈簧在840℃下淬火,然后在460℃下回火,介質工作溫度60-70℃。用16波美度的溶液處理的鋼板彈簧,疲勞壽命可比油淬火(壽命40萬次)提高6.7-10倍(可達400萬次)。 (2)114淬火劑:在密度為1.10-1.12g/cm3的水玻璃水溶液中,加NaOH使相對密度調整到1.14,其優點是可減小變形,避免開裂。(3)351淬火劑:水玻璃(SiO2摩爾數/Na2O摩爾數=2.4,波美度56)19.1%,NaOH1.1%,氯化鈉12.6%,氯化鉀12.6%,有利于阻止溶液起化學變化。水玻璃冷卻能力在水與油之間。在低溫區(300-200℃)水玻璃能在工作周圍形成一層韌性膜,所以冷卻速度就明顯降低。它的冷卻速度可調節,可用作淬火油代用品。 缺點:工件表面會附著膠狀硅酸鈉,難以清洗。它的工件表面有腐蝕作用。 用途:(1)用于60SiMn鋼汽車鋼板彈簧的淬火。 (2)用于形狀復雜、厚薄不均的碳鋼工件的淬火 (3)用于軸承鋼等的淬火。 (4)用于大批量需用油淬火的工件,可作為油的代用品使用。 7)碳酸鈉水溶液: 介質組成:(1)低濃度碳酸鈉水溶液;(2)15-20%碳酸鈉水溶液。 性能:(1)性能和用途與氯化鈉水溶液同,但其淬火有效厚度僅為其1/3;(2)適用于有效厚度大于25mm的軸承鋼。 用途:工件表面較光潔。 注意事項:工作溫度不應超過60℃。 3、有機水溶液: 1)聚乙烯醇(PVA)水溶液(簡稱73合成淬火劑): 介質組成:最好能使用聚合度為1750,醇解度為88%的聚乙烯醇。水溶液濃度為10%,加有防銹劑、防腐劑、消泡劑等,它是我國用量最大的有機水溶液淬火介質,其組成為:聚乙烯醇10%,三乙醇胺1%,亞硝酸鈉1%,苯甲酸鈉0.4%,磺化蓖麻油0.02%,水87.58%。 性能:使用時可加水稀釋,例如可稀釋到含聚乙烯醇0.1-0.3%。冬季使用時濃度應比夏季稍高,用于合金鋼時應比碳鋼稍高。 優點:它屬于成膜型淬火介質,在冷卻第一階段,淬火件表面蒸汽膜外面被由聚乙烯醇形成的粘性膜包圍,因而延長蒸汽膜的持續時間,冷卻速度緩慢。進入沸騰階段后,粘性膜破裂,冷卻速度應明顯加快。當溫度降至低溫區時,聚乙烯醇粘性膜又會重新形成,使冷卻速度下降,這有利于防止工件開裂和變形。因此,它在高溫區冷卻速度與水近似,但低溫區則比水慢。 缺點:因為在使用過程中它的濃度難以檢測和控制,所以它的冷卻性能變化大。它易發霉發臭。溶液結冰后再融解時,粘度就會下降,冷卻性能就會變差,感應淬火時,析出的聚乙烯醇會堵塞感應圈噴水孔。目前國外已停用。 用途:可用于中碳鋼及中碳低合金鋼的整體淬火,例如45鋼,40Cr鋼,40MnB鋼,42CrMn鋼等工件的淬火。 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。使用溫度25-45℃。 2)聚乙二醇: 介質組成:感應淬火時最佳濃度為5-10%,整體淬火時為15-20%。 優點:它屬于成膜型淬火介質,可防止淬火件開裂。所形成的薄膜易清洗掉。 缺點:性能上不如聚醚型淬火介質,故歐美一直沒采用。 注意事項:使用中必須對介質濃度和溫度進行控制。 3)聚酰胺聚乙二醇(PAM)水溶液: 介質組成:由酰胺與乙二醇共聚制得。 性能:穩定性比其它有機聚合物淬火介質都好,當使用濃度超過15%時,淬裂幾率可明顯減少。 用途:可用于直接淬火,鍛造余熱淬火和感應噴射淬火,特別用于大型工件的淬火。 |