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      淬火介質(zhì)(六)

      2014-12-05 04:52:51
      熱處理技術(shù)與裝備 2014年5期
      關(guān)鍵詞:冷速淬透性聚醚

      淬火介質(zhì)(六)

      ③聚醚(PAG)水溶液:是環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的無規(guī)共聚物,常用品種中主要成分的分子量約為13000。美國牌號有UCON A、B、C、HT,AQ251、252、364、365 等,俄羅斯牌號有 ZSP1、2、3。升高溫度,聚醚的溶解度反而下降,直至從水中析出(即逆溶性)。常溫下是均勻的透明溶液,升溫到濁點(diǎn),從透明變?yōu)榛鞚?。繼續(xù)升溫到逆熔點(diǎn),聚醚的線型大分子從水中析出,并與水完全分離。溶液中聚醚的濃度<5%淬火時,在高溫區(qū)能在工件表面析出聚醚,起浸潤作用,促使蒸汽膜較快破壞,此時聚醚的冷卻能力接近于NaCl或堿的水溶液。增大聚醚濃度,淬火時在工件表面能形成沉積膜,起隔熱層作用,使冷速下降。沉積膜厚度取決于聚醚濃度,因此冷速可以調(diào)節(jié)。另外,沉積膜使散熱比較均勻,可消除軟點(diǎn),且減小內(nèi)應(yīng)力,防止工件變形。淬火溫度下降到逆熔點(diǎn)以下,已析出的聚醚會重新溶于水。聚醚有良好的熱穩(wěn)定性,可長期使用。在美國可使用13~14年,但是價格很貴。聚醚是世界上應(yīng)用最廣的有機(jī)淬火液,可用于汽車零件,航空用的鋁合金和鈦合金和合金鋼鍛模的淬火,大轉(zhuǎn)矩柴油機(jī)曲軸的感應(yīng)淬火等。高頻淬火通用的濃度為1% ~2%;若濃度為5%,冷卻更均勻,可避免水淬中常產(chǎn)生的軟點(diǎn);若濃度為10%~20%,冷速加快,適用于低淬透性鋼;若濃度為20% ~30%,可用于鋼件的整體和表面淬火。鋼件淬火的工作溫度為35~50℃,鋁合金為25℃以下。大截面高淬透性合金鋼要用高液溫、高濃度的溶液,減少熱應(yīng)力,如AISI5160鋼的工作溫度為70℃。

      ④聚酰胺聚乙二醇(PAM)水溶液:主要成分是酰胺與乙二醇共聚,穩(wěn)定性比其它有機(jī)聚合物的淬火介質(zhì)都好。濃度超過15%,可明顯減少淬裂幾率??捎糜谥苯哟慊?,鍛造余熱淬火和感應(yīng)噴射淬火,特別是大型工件的淬火。

      ⑤聚乙二醇:屬于成膜型淬火介質(zhì)。感應(yīng)淬火的最佳濃度為5% ~10%,整體淬火時為15% ~20%,可防止開裂,形成的薄膜易清洗。性能不如聚醚型淬火介質(zhì),歐美一直沒采用。使用中必須控制介質(zhì)濃度和溫度。

      ⑥PQK是水溶性烯類高分子快速淬火介質(zhì),含防銹劑和消泡劑。工作原理是,工件冷卻時,高分子在高溫下在工件表面起浸潤作用,在工件表面運(yùn)動,成為蒸汽膜的生成核心,在長大過程提前破裂或消除,不會或很少生成水蒸汽膜,快速進(jìn)入冷卻特性,徹底改變了水的冷卻缺點(diǎn)。減弱或沒有水蒸汽膜的隔熱作用,大大提高了在高溫階段的冷卻能力,可確保奧氏體過冷到Ms點(diǎn),轉(zhuǎn)變成馬氏體。但冷卻能力比強(qiáng)堿和鹽水溶液弱一些,淬透性較好的鋼不易淬裂。又因?yàn)槔鋮s能力來自溶入的高分子降低熱傳導(dǎo),且減弱溶液流動性,降低與工件的熱交換。所以低溫的冷速不大,有利于防止淬火變形。不易產(chǎn)生泡沫和變質(zhì)發(fā)臭。由于工件表面達(dá)到74~78℃時會形成隔離膜,減弱冷卻強(qiáng)度,故不能用于厚大工件,又要求淬硬層很深的淬火。

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