淬火油和淬火液是最常見的冷卻介質(zhì),淬火油使用的最多敌痘,原因是其冷卻性能比較和緩矮蘑,既能夠淬硬,同時又不產(chǎn)生過大的變形而增加后道精加工難度别主。然而對于低淬透性碳鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼就顯得勉為其難了僵禁,此時,淬火液就成為一種很好的選擇。本文將從實際應(yīng)用案例出發(fā)幫助大家了解特殊場合如何選擇合適的淬火介質(zhì)碰缔。
水的冷卻速度很高账劲,但對溫度敏感(圖1),且蒸汽膜穩(wěn)定(圖2)金抡。水淬的最大風(fēng)險在于變形或開裂瀑焦,尤其是對于截面不對稱的普通碳鋼。雖然可以采用高淬透性的空冷硬化鋼梗肝,但成本卻隨之增加榛瓮。
那么,有其它的選擇嗎巫击?
聚合物水劑淬火液通過調(diào)整濃度可以得到介于水和油之間的冷速禀晓,同樣可以得到理想的力學(xué)性能。
聚合物水劑淬火液有以下優(yōu)點:
?無油煙和火災(zāi)危險(圖3)
?更好的工作環(huán)境
?更低的使用成本
?更簡便的廢物處理
?更干凈的工件
奎克好富頓可以提供以下四種聚合物水劑淬火液(表1)坝锰。
名稱 | 簡稱 | 化學(xué)名 |
Polyalkylene Glycol | PAG | 聚烷撐乙二醇 |
Sodium Polyacrylate | ACR | 聚丙稀酸鈉 |
Polyvinyl Pyrrolidone | PVP | 聚乙烯吡咯烷酮 |
Polyethyl Oxazoline | PEO | 聚乙烯惡唑啉 |
聚烷撐乙二醇(PolyalkyleneGlycol粹懒,PAG類),如AQUA-QUENCH? 251 C具有逆溶性顷级、是一種穩(wěn)定性最好的淬火液凫乖,廣泛用于整體調(diào)質(zhì)、感應(yīng)淬火等工藝伺罗,較高濃度時甚至可用于滲碳淬火工藝寨衣。
聚乙烯吡咯烷酮(PolyvinylPyrrolidone,PVP類)奇巍,如AQUA-QUENCH? 3699 C具有冷油的冷卻性能遇托,可用于模具鋼、馬氏體不銹鋼等高合金鋼的淬火含罪。
PAG類淬火液(如AQUA-QUENCH? 251 C)可用于小到緊固件笔广、大到風(fēng)電零件的調(diào)質(zhì)熱處理,涵蓋了從低/中碳鋼到高淬透性的合金結(jié)構(gòu)鋼惠服。
最近的一個使用實例是中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的風(fēng)電偏航軸承套圈(圖4)及風(fēng)電主軸的調(diào)質(zhì)熱處理灿西。
這類零件一般選用42CrMo(AISI 4140)、40CrNiMo(AISI 4340)等中碳合金結(jié)構(gòu)鋼断猩,除力學(xué)性能外還要求低溫沖擊(-20℃和-40℃)善婉。經(jīng)10-15%濃度的AQUA-QUENCH? 251 C淬火后,測到目標(biāo)硬度48HRC處的淬硬層深度可達(dá)50mm以上肪瘤,金相組織為理想的混合馬氏體(圖5)抄瓦,性能也得到了客戶的認(rèn)可(表2)。
零件 | 主軸 | 偏航環(huán) | |
材料 | 40CrNiMo | 42CrMo | |
機械性能 | 抗拉MPa | 870 | 960 |
屈服MPa | 685 | 775 | |
延伸% | 18 | 15 | |
斷面% | 60 | 60 | |
沖擊 (-40℃) | >45 | 40陶冷、45钙姊、40 |
一般來講毯辅,工件一旦加熱就會伴隨著淬火畸變。對于要求得到全部馬氏體硬化的工件煞额,馬氏體等溫分級淬火油(或熱油)就具有非常明顯的優(yōu)點思恐,尤其是滲碳淬火工藝。
馬氏體等溫分級淬火是將工件浸入到溫度在100~200℃的油中冷卻膊毁,在整個油冷時間內(nèi)胀莹,使得工件的表面與心部溫度盡可能達(dá)到一致的一種工藝。大多數(shù)情況下馬氏體等溫分級淬火油可以大幅度地減少工件的淬火畸變媚媒。
淬火畸變很大程度上是由于外形突變或者是因冷卻時熱傳遞不同步而產(chǎn)生局部溫差所引起的嗜逻。此外,介質(zhì)溫度缭召、攪拌強度和均勻性、淬火槽的設(shè)計和工件的化學(xué)成分甚至前道冷加工應(yīng)力都可能造成過大的淬火畸變逆日。
奎克好富頓開發(fā)出一系列中等粘度嵌巷、中等冷速的馬氏體等溫分級淬火油:MAR-TEMP? OIL 355和MAR-TEMP? OIL 555。這類淬火油即使長時間的高于100℃以上使用也能提供長期穩(wěn)定的抗氧化壽命芭贬。雖然冷速比快速淬火油低(圖6)恋都,但閃點和黏度都高于冷油,因此使用溫度也相應(yīng)的高很多坚呜,適用于較高變形控制要求的滲碳淬火或整體硬化工藝程伞,可用于開式槽、閉式槽或者多用爐中的整體式淬火槽中闸虹。
一家著名的汽車齒輪制造商在多用爐整體油槽中對滲碳淬火傳動齒輪進行馬氏體分級淬火暴既。原淬火油在使用6至8周后就出現(xiàn)油品老化、變形無法控制敌痴、熱后清洗困難而無法繼續(xù)使用磁饮,最終不得不全槽更換,導(dǎo)致成本增加溪臊。
奎克好富頓推薦了MAR-TEMP? OIL 355淬火油减少。試驗是在多用爐、120℃的油溫下進行的镊鹊。經(jīng)初步試驗填抬,齒輪變形立刻就被控制在公差范圍之內(nèi),而且根據(jù)試驗淬火油至少可連續(xù)使用70~80周而不顯示任何的氧化隧期。無論是油的使用成本還是管理成本都急劇降低飒责。
奎克好富頓擁有能適應(yīng)不同冷卻性能要求和滿足力學(xué)性能期望的水劑淬火液、快速光潔淬火油和等溫分級淬火油厌秒,并且始終在研發(fā)滿足現(xiàn)代冷卻技術(shù)要求淬火介質(zhì)的道路上探索读拆。
售前熱線:4000 567 267
(奎克好富頓)
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