聚合物淬火介质具有什么样的优点

简要描述:用水淬火时,工件会产生巨大的应力,造成开裂和变形等。油淬火虽然对减少工件变形和开裂有利,但在高温区冷却能力低,工件淬透性较差,尺寸较大工件淬火不硬,且产生的烟尘严重污染环境,容易发生火灾。
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上世纪 90 年代末以来,内生产的聚合物介质的质量已经赶上际水平,也很快分享到内市场。

淬火介质是影响淬火工艺及零件质量的关键因素之,正确选择和合理使用淬火介质,可以减少工件变形,防止开裂,保证达到所有要求的组织和力学性能,目前大型铸锻件和机器零件,淬火介质主要为水和淬火油。

用水淬火时,工件会产生巨大的应力,造成开裂和变形等。油淬火虽然对减少工件变形和开裂有利,但在高温区冷却能力低,工件淬透性较差,尺寸较大工件淬火不硬,且产生的烟尘严重污染环境,容易发生火灾。而水溶性淬火介质,主要成分是高分子有机聚合物。这类淬火介质通过改变浓度,温度和搅拌方式,能使冷却能力在较大范围内变化,具有介于水和油之间的冷却能力。

所以外对聚合物水溶液淬火介质,有“万 能”淬火介质的美誉,在外,聚合物淬火介质的应用已有 50 多年的历史,是目前世界上应用广泛的环保不可燃淬火介质。

聚合物淬火介质的优点表现在环保、生产和技术等方面。

1)环保优点

(1)消除火灾危险。

(2)清洁、安的工作环境。淬火或回火过程中无烟雾,地面无油污。

2)技术优点

(1)冷却速度灵活可调。通过改变浓度、温度和搅拌,能在相当大范围内调节冷却速度,适应不同材料和不同厚度工件的淬火冷却要求。

(2)减少软点。聚合物具有润湿性,避免感应淬火过程中水冷因稳定蒸汽膜而产生的淬火软点。

(3)减少应力及变形。均匀致的聚合物膜可减少伴随水冷出现的较大温度梯度及残余应力,减少变形。对铝合金固溶处理,减少变形的作用尤为突出。

(4)更能包容水分混入。只要不严重影响浓度,可以容许相对较大量水分存在。而淬火油即使混入微量水分,也会造成软点、变形甚至开裂。

3)生产优点

(1)降低成本。稀释使用,所以次投入成本低于油,而且聚合物淬火液粘度通常比油低,带出量和添加量会有所减少。

(2)易于清洗。残留聚合物会在高温下完分解,形成水蒸气及二氧化碳。工件可直接回火,不必用碱清洗或蒸汽脱脂,降低工序成本。低温回火或时处理时,残留聚合物不能完分解,可用清水方便地清洗去除。

(3)降低淬火过程的槽液温升。聚合物淬火液比热容几乎是淬火油的两倍,对相同淬火量而言,温升大约只有油的半。

另外,据相关工程师介绍,矿物油对地下水污染长达 100 年之久,仅 0.1 克的矿物油,就能降低海水中小虾的寿命达 20%。矿物淬火油,在淬火中会发出碳氢化合物-多环芳烃,多环芳烃是重要的环境和食品污染物,其中苯丙芘是强致物,长期接触苯丙芘,除能引起肺外,还会引起消化道,膀胱,乳腺等。矿物淬火油的残渣也 具危害性,在际上被列为危险污染物,在我 2008 年“家危险废物名录”明确将矿物淬火油残渣列入其中,矿物淬火油属于对健康和生态有严重危害的淬火介质,其废弃物属于长期影响的污染物。

由以上分析可见,用水溶性聚合物淬火介质取代淬火油的确到了刻不容缓的时候。两年前,内家淬火槽制造厂收到家外资企业的询价单,其中要求制造三台大型淬火槽:分别是清水槽,冷却性能与油相同的聚合物水溶液槽和 15%PAG 聚合物水溶液槽,已经明确要求不用矿物淬火油。

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