常用的淬火介質(zhì)有水、水溶液、礦物油、熔鹽、熔堿等。
水 水是冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì)。來(lái)源廣、價(jià)格低、成分穩(wěn)定不易變質(zhì)。缺點(diǎn)是在C曲線的“鼻子”區(qū)(500~600℃左右),水處于蒸汽膜階段,冷卻不夠快,會(huì)形成“軟點(diǎn)”;而在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)(300~100℃),水處于沸騰階段,冷卻太快,易使馬氏體轉(zhuǎn)變速度過(guò)快而產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,致使工件變形甚至開裂。當(dāng)水溫升高,水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(zhì)(如油、肥皂、泥漿等),均會(huì)顯著降低其冷卻能力。因此水適用于截面尺寸不大、形狀簡(jiǎn)單的碳素鋼工件的淬火冷卻。
鹽水和堿水 在水中加入適量的食鹽和堿,使高溫工件浸入該冷卻介質(zhì)后,在蒸汽膜階段析出鹽和堿的晶體并立即爆裂,將蒸汽膜破壞,工件表面的氧化皮也被炸碎,這樣可以提高介質(zhì)在高溫區(qū)的冷卻能力。其缺點(diǎn)是介質(zhì)的腐蝕性大。一般情況下,鹽水的濃度為10%,苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%。可用作碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火介質(zhì),使用溫度不應(yīng)超過(guò)60℃,淬火后應(yīng)及時(shí)清洗并進(jìn)行防銹處理。
油 冷卻介質(zhì)一般采用礦物質(zhì)油(礦物油)。如機(jī)油、變壓器油和柴油等。機(jī)油一般采用10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)機(jī)油,油的號(hào)越大,黏度越大,閃點(diǎn)越高,冷卻能力越低,使用溫度相應(yīng)提高。目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三種。
新型淬火劑 有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。聚乙烯醇常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~0.3%之間的水溶液,共冷卻能力介于水和油之間。當(dāng)工件淬入該溶液時(shí),工件表面形成一層蒸汽膜和一層凝膠薄膜,兩層膜使加熱工件冷卻。進(jìn)入沸騰階段后,薄膜破裂,工件冷卻加快,當(dāng)達(dá)到低溫時(shí),聚乙烯醇凝膠膜復(fù)又形成,工件冷卻速度又下降,所以這種溶液在高、低溫區(qū)冷卻能力低,在中溫區(qū)冷卻能力高,有良好的冷卻特性。
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