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(guó)牌號(hào)有UCON A、B、C、HT，AQ251、252、364、365 等，俄羅斯牌號(hào)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(shí)，在高溫區(qū)能在工件表面析出聚醚，起浸潤(rùn)作用，促使蒸汽膜較快破壞，此時(shí)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(shí)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(huì)重新溶于水。聚醚有良好的熱穩(wěn)定性，可長(zhǎng)期使用。在美國(guó)可使用13～14年，但是價(jià)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。可用于直接淬火，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(shí)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(shí)，高分子在高溫下在工件表面起浸潤(rùn)作用，在工件表面運(yùn)動(dòng)，成為蒸汽膜的生成核心，在長(zhǎng)大過程提前破裂或消除，不會(huì)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(dòng)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(shí)會(huì)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。