淬火油基本知识
淬火油的标准
淬火油的标准
淬火油是一种用于淬火工艺的液体材料。
下面是淬火油的一些标准：
1. 安全性标准：淬火油应符合国家规定的安全性要求，包括防爆要求和防火性能要求。
2. 热传导性能：淬火油应具有适当的热传导性能，以确保工件能够快速均匀地被冷却。
3. 冷却速度：淬火油的冷却速度应符合设计要求，以确保工件能够获得所需的硬度和耐磨性。
4. 润滑性能：淬火油应具有良好的润滑性能，以减少工件在淬火过程中的摩擦和磨损。
5. 稳定性：淬火油应具有稳定的化学性质，在长时间使用过程中不会发生明显的变化和分解。
6. 环保性：淬火油应符合国家规定的环保标准，不含有对环境有害的物质。
这些标准保证了淬火油在工业生产中的可靠性和安全性，确保了工件能够获得良好的淬火效果。
淬火油分类
淬火油分类淬火油分类：(1)全损耗系统用油：全损耗系统用油的实质是润滑油，以前也称为“机械油”。
热处理常用的全损耗系统用油为N15、N32等，全损耗系统用油的黏度越高，油温对其冷却特性的影响越明显。
全损耗系统用油普遍存在冷却弱、易老化等问题，但目前仍有部分工厂由于成本和使用习惯等原因仍在使用全损耗系统用油作为淬火油。
(2)普通淬火油：普通淬火油是在全损耗系统用油的基础上添加催冷剂、抗氧剂、光亮剂、表面活性剂等复合而成，相比于全损耗系统用油，普通淬火油的理化指标全面提升，闪点更高、寿命更长，且其最大冷却速度提高，淬透性和淬硬性更好，能够更好地满足生产需要。
(3)快速淬火油：它是通过将不同类型、不同黏度的矿物油按适当配比相互混合，或者在普通淬火油中加人石油磺酸的钡盐、钙盐、钠盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等添加剂调配而成。
快速淬火油使用寿命长，冷却性能稳定，冷却过程中通过形成粉灰状浮游物的方式在高温区实现淬火油冷却速度的提高。
油温为40℃、60℃和80℃时，最大冷却速度分别为100℃/s、103℃/s和102℃/s,最大冷却速度所在温度约为609℃，特性温度(薄膜阶段向沸腾阶段转变的温度)在700℃左右。
(4)快速光亮淬火油：它借助不同性质光亮添加剂的功能，将不溶解于淬火油的老化产物从油中分离出来，避免在材料表面发生吸附和聚集。
油温为40℃、60℃和80℃时，最大冷却速度分别为90℃/s、100℃/s 和99℃/s,最大冷却速度所在温度约为600℃，特性温度为702℃。
它主要用于在保护气氛中加热的工件冷却，淬火工序简单，被广泛应用于各类形状复杂、淬火要求高的材料淬火，包括齿轮、轴承和活塞环等。
(5)超速淬火油：它具有良好的淬透性能，能够使高温材料的温度以极快速度冷却，可以代替水油双液淬火，用于碳素结构钢等淬火，尤其适合于形状复杂和淬火易变形、开裂的零件。
对于大截面中碳合金结构钢零件的淬火处理，能够显示出较强的冷却能力，可明显提高零件的淬硬性和淬透性。
淬火油的选用和注意事项
淬火油的选用和注意事项1．普通淬火油(油温在60℃下淬火)普通淬火油主要适用于淬透性较好的铁合金，如小尺寸轴承钢，工模具钢制零件淬火。
以往国内只采用不同牌号的机械油作为淬火油。
20世纪80年代初，为了提高油品的冷却性能，热氧化安定性和防锈性能，在机械油中加入了催冷剂、抗氧剂和防锈剂，研制出不同牌号的普通淬火油，其性能优于机械油。
普通淬火油主要可用于盐浴炉、箱式炉、井式炉一般工艺淬火，不宜与其他油品混用。
换油时，要彻底清理油槽。
该油品最佳使用温度为50℃～80℃，最高使用温度不超过80℃，以免影响使用寿命。
油槽中应安装搅拌或油的循环装置，进一步提高油品的冷却能力，使工件表面能均匀冷却，并应定期向油槽中补充新油。
推荐产品：长城牌U8101普通淬火油。
2．光亮淬火油(油温在70℃下淬火)光亮淬火油是零件在可控气氛下加热淬火的一种冷却介质，其主要特点是淬火后零件表面光亮，主要处理淬火后不再进行二次加工的小型零件，如精密仪器仪表零件、手表及小型量刃具零件。
光亮淬火油除能满足冷却性能要求外，可以防止氧化后的产物形成大的胶团粘附于零件表面，并将已经附着在零件表面的不溶解产物置换下来，保证淬火零件表面光亮。
光亮淬火油主要适用于保护气氛炉淬火时作为冷却介质，可用于中小截面轴承钢、工模具钢、量刃具钢仪器仪表等零件淬火，也可用于非保护气氛淬火炉处理淬透性好的钢材。
该油使用温度在60℃～80℃为好。
使用中一定要控制水分含量，当水分含量大于200μg/g时，光亮度急剧下降，必须对淬火油进行处理，否则严重影响零件的淬火质量。
3．快速光亮淬火油(油温在80℃下淬火)快速光亮淬火油也是用于在保护气氛下淬火作为冷却介质。
该油与光亮淬火油的区别是其冷却速度快，主要用于淬透性差的材料和较大尺寸零件在保护气氛下淬火。
快速光亮淬火油主要适用于汽车、拖拉机、轴承及纺织机械行业保护气氛淬火。
可用于汽车齿轮渗碳及碳氮共渗淬火，也可用于其它钢材在保护气氛下淬火时作为冷却介质或用于非保护气氛炉。
淬火油基础知识
淬火油的选择因素
5、淬火油的粘度和闪点 粘度和初馏点的提高，将缩短膜沸腾阶段，使沸腾阶段的开始温度趋向更高。由于沸 腾阶段的热量散失在高粘度中比低在粘度中多，因此，高粘度淬火油的冷却曲线整个 高于低粘度淬火油的冷却曲线。另外，由于淬火工件黏附而引起的油耗也是随着淬火 油粘度的提高而增加。一般情况下冷淬火油的粘度宜低、流动性好，而热淬火油的粘 度可略高一些（但在使用温度下其粘度与冷油相当或更低）。淬火油的闪点应高于油 的使用温度80℃以上，以确保安全。
四、淬火的过程和设备
淬火的过程
•分批生产 分批生产工艺适用于较少数量且热处理过程必须变化从而适合不 同形状、大小、材料的元件和最终应用的条件。在典型安装中，熔炉和淬火 槽并排放置；工件放置在用耐热合金制成的平盘上或篮子中，然后用在导轨 上快速平稳移动的机械化上料小车从一个位置带至另一个位置。
•连续熔炉系统 现代生产工业广泛采用连续熔炉，它尤其适用于小型和中型 元件。工件缓慢通过炉下走廊，穿过炉膛的移动速度需要选择，以便给出必 要的加热程度。
B 快速淬火油
C 超速淬火油
D 快速光亮淬火油
E 1号真空淬火油
F 2号真空淬火油
Ⅱ类 A 1号等温分级淬火油
B 2号等温分级淬火油
Ⅲ类 A 1号回火油
B 2号回火油
用途 用于小尺寸及淬透性好的材料淬火 用于大、中型材料淬火 用于大、中型淬透性差的材料淬火 用于中型及淬透性差的材料在可控气氛下淬火 用于中型材料在真空状态下淬火 用于淬透性好的材料在真空下淬火 用于120℃左右热油淬火 用于160℃左右热油淬火 用于150℃左右回火 用于200℃左右回火
蒸汽膜阶段
当高温零件进入淬火介质的最初瞬间， 由于零件与淬火介质的温差很大，部分介质 被气化，在零件表面立即形成很薄的一层蒸 气膜，此时称为冷却的第一阶段，即蒸气膜 阶段。这个阶段的冷却速度很低。热传递是 以传导及辐射穿过蒸气屏障。随着冷却时间 的延长，零件温度不断下降，蒸气膜稳定性 也逐渐降低，最后因蒸气膜破裂而进入第二 阶段。
淬火油知识
淬火油的使用常识A、淬火油的冷却原理是什么？淬火油是将金属材料加热到相变温度以上，保温一段时间后迅速地投入到介质中冷却，得到马氏体组织，这种操作过程称为淬火。
钢在介质中冷却是以3种不同的方式进行热量传递的。
1、第一阶段即蒸气膜阶段，这个阶段的冷却速度很低。
随着冷却时间的延长，零件温度不断下降，蒸气膜稳定性也逐渐降低，最后因蒸气膜破裂而进入第2阶段。
2、第二阶段为沸腾阶段。
当蒸气膜破裂并消失以后，使淬火介质直接与零件表面接触，淬火介质就从零件上吸取大量的热量。
阻碍着淬火介质的流动，吸收了热量的介质不断逸出大量的气泡，而新的介质继续在零件周围激烈沸腾，形成沸腾阶段。
这时冷却速度最大。
随着零件温度不断下降，沸腾现象渐趋消失。
当零件温度低于淬火介质的沸点时，沸腾现象立即消失，便转入第3阶段。
3、第三阶段为对流传热阶段。
零件经过沸腾阶段，周围淬火介质的温度与零件温度接近，而远离零件处的介质温度较低。
由于零件周围的淬火介质与其他地方的介质温度不同，使淬火介质产生对流现象。
对流传热阶段的冷却速度较慢。
B、特性温度、特性时间、对流起始温度指的是什么？是怎样确定的？淬火油特性温度是指蒸气膜破裂即沸腾阶段开始的温度相对应的时间为特性时间，是根据冷却过程曲线描绘出来的，即根据冷却曲线上部出现的明显突区，沿突变区作两条切线，切线相交点A为特性点，A点所对应的纵坐标（温度坐标）为特性温度、A点所对应的横坐标（时间坐标）为特性时间。
对流起始温度是指沸腾阶段结束，对流起始阶段开始的温度，也是根据冷却过程曲线描绘出来的，即沿冷却曲线下部出现的突变区作两条切线，切线相交点B为另一特性点，B点所对应的纵坐标（温度坐标）即为对流阶段起始温度。
这几项指标是评价淬火油很重要的指标。
C、淬火油从800℃冷却到400℃时间的意义是什么？钢淬火的目的是为了获得马氏体或下贝氏体组织，从而使零件具有高硬度、高疲劳强度、高耐磨性等，要达到这个目的，就要求淬火介质的冷却速度必须大于临界冷却速度，即要求淬火油特性温度高，800℃冷却到400℃的时间短，以躲过“C”曲线鼻尖区，即奥氏体不稳定区，避免淬火零件向珠光体类型的组织转变，从而获得所需要的马氏体组织或下贝氏体组织。
淬火油知识
淬火油的使用常识A、淬火油的冷却原理是什么？淬火油是将金属材料加热到相变温度以上，保温一段时间后迅速地投入到介质中冷却，得到马氏体组织，这种操作过程称为淬火。
钢在介质中冷却是以3种不同的方式进行热量传递的。
1、第一阶段即蒸气膜阶段，这个阶段的冷却速度很低。
随着冷却时间的延长，零件温度不断下降，蒸气膜稳定性也逐渐降低，最后因蒸气膜破裂而进入第2阶段。
2、第二阶段为沸腾阶段。
当蒸气膜破裂并消失以后，使淬火介质直接与零件表面接触，淬火介质就从零件上吸取大量的热量。
阻碍着淬火介质的流动，吸收了热量的介质不断逸出大量的气泡，而新的介质继续在零件周围激烈沸腾，形成沸腾阶段。
这时冷却速度最大。
随着零件温度不断下降，沸腾现象渐趋消失。
当零件温度低于淬火介质的沸点时，沸腾现象立即消失，便转入第3阶段。
3、第三阶段为对流传热阶段。
零件经过沸腾阶段，周围淬火介质的温度与零件温度接近，而远离零件处的介质温度较低。
由于零件周围的淬火介质与其他地方的介质温度不同，使淬火介质产生对流现象。
对流传热阶段的冷却速度较慢。
B、特性温度、特性时间、对流起始温度指的是什么？是怎样确定的？淬火油特性温度是指蒸气膜破裂即沸腾阶段开始的温度相对应的时间为特性时间，是根据冷却过程曲线描绘出来的，即根据冷却曲线上部出现的明显突区，沿突变区作两条切线，切线相交点A为特性点，A点所对应的纵坐标（温度坐标）为特性温度、A点所对应的横坐标（时间坐标）为特性时间。
对流起始温度是指沸腾阶段结束，对流起始阶段开始的温度，也是根据冷却过程曲线描绘出来的，即沿冷却曲线下部出现的突变区作两条切线，切线相交点B为另一特性点，B点所对应的纵坐标（温度坐标）即为对流阶段起始温度。
这几项指标是评价淬火油很重要的指标。
C、淬火油从800℃冷却到400℃时间的意义是什么？钢淬火的目的是为了获得马氏体或下贝氏体组织，从而使零件具有高硬度、高疲劳强度、高耐磨性等，要达到这个目的，就要求淬火介质的冷却速度必须大于临界冷却速度，即要求淬火油特性温度高，800℃冷却到400℃的时间短，以躲过“C”曲线鼻尖区，即奥氏体不稳定区，避免淬火零件向珠光体类型的组织转变，从而获得所需要的马氏体组织或下贝氏体组织。
淬火油的闪点和燃点
淬火油的闪点和燃点
淬火油是一种常见的工业液体，常用于钢铁、机械和汽车等行业的热处理工艺中。
但是，淬火油也是一种危险品，如果使用不当，可能会导致火灾或爆炸事故的发生。
因此，淬火油的闪点和燃点成为了工业生产中需要非常重视的指标。
闪点是指油品在外部点火源的作用下，放出的挥发性气体可以形成可燃气体与空气形成可燃混合物时的最低温度。
而燃点是指油品在火源的作用下，开始自燃并能持续燃烧的温度。
淬火油的闪点通常在50℃-120℃之间，燃点则在200℃-300℃之间。
这意味着在这个温度范围内，淬火油非常容易被火源点燃。
因此，在使用淬火油时，必须注意以下几点：
1. 不要将淬火油接触高温表面，如炉壁等，以免引起自燃。
2. 不要轻易将淬火油倒入容器中，最好使用专门的淬火油桶。
3. 不要在淬火油环境下进行任何明火工作，如焊接等。
4. 不要在淬火油环境下使用电动工具，以免产生火花引起火灾。
5. 操作过后要将淬火油及时清理干净，防止油污积聚引发火灾。
总之，淬火油的闪点和燃点是事关工业生产安全的重要参数。
在使用和储存淬火油时，一定要遵守相关规定和安全操作流程，确保工作场所的安全生产。
淬火油的基本知识
淬火油的基本知识１前言无论什么工件的淬火对淬火油的最基本的要求是淬火油性能的稳定，尤其是淬火油的冷却性能。
淬火油是一种多组分的高分子有机化合物，随时都在变化之中，因此对淬火油的现场管理就十分重要。
淬火油的技术指标很多，有理化指标、冷却性能指标、抗氧化性能指标、光亮性能指标、饱和蒸汽压等。
在现场主要是控制淬火油的冷却性能。
按照SH 0564《热处理油》的规定是：特性温度、800-400℃的冷却时间和800-300℃的冷却时间。
前两项是淬火油的高温区冷却性能，后一项是淬火油的低温区冷却性能。
按照SH 0564《热处理油》，淬火油冷却性能的规定如表１：项目特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间，s,(80℃) 不大于800-300℃的冷却时间,s, (80℃) 不大于特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间,s, (120℃) 不大于特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间,s，(160℃)不大于普通淬火油520 5.0 快速淬火油600 4.0 超速淬火油585 6.0 快速光亮淬火油600 4.51号真空淬火油600 5.52真空淬火油585 7.51号等温分级淬火油600 5.02号等温分级淬火油600 5.0 600 6.0表１淬火油冷却性能(SH 0564)２淬火油技术指标的含义淬火油的理化指标，如运动粘度、开口闪点、水分等可到石油公司去检测。
我国已经采用了国际上通用的40℃或100℃运动粘度。
运动粘度热处理油的一个重要指标，它的变化反映了淬火油的老化程度。
我们用粘度比来表示。
粘度比＝服役油的粘度／新油的粘度正在服役油的运动粘度(40℃100℃)与新油运动粘度的比，建议不超过1.3。
国内淬火油的运动粘度对冷油来说,是15-40mm2 /s(40℃)，对热油来说是15-50 mm2 /s(100℃)。
开口闪点：在标准条件下加热油品，油品的蒸气与空气的混合物和明火接触时，开始闪火并立即熄灭的温度，称为闪点。
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淬火油基本知识
１前言无论什么工件的淬火对淬火油的最基本的要求是淬火油性能的稳定，尤其是淬火油的冷却性能。
淬火油是一种多组分的高分子有机化合物，随时都在变化之中，因此对淬火油的现场管理就十分重要。
淬火油的技术指标很多，有理化指标、冷却性能指标、抗氧化性能指标、光亮性能指标、饱和蒸汽压等。
在现场主要是控制淬火油的冷却性能。
按照SH 0564《热处理油》的规定是：特性温度、800-400℃的冷却时间和800-300℃的冷却时间。
前两项是淬火油的高温区冷却性能，后一项
是淬火油的低温区冷却性能。
按照SH 0564《热处理油》，淬火油冷却性能的规定
如表１：
项目特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间，s,(80℃) 不大于800-300℃的冷却时间,s, (80℃) 不大于特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间,s, (120℃) 不大于特性温度℃不低于800-400℃的冷却时间,s，(160℃)不大于
普通淬火油520 5.0 快速淬火油600 4.0 超速淬火油585 6.0 快速光亮淬火油600 4.5
1号真空淬火油600 5.5
2真空淬火油585 7.5
1号等温分级淬火油600 5.0
2号等温分级淬火油600 5.0 600 6.0表１淬火油冷却性能(SH 0564)２淬
火油技术指标的含义淬火油的理化指标，如运动粘度、开口闪点、水分等可到石油公司去检测。
我国已经采用了国际上通用的40℃或100℃运动粘度。
运动粘度热处理油的一个重要指标，它的变化反映了淬火油的老化程度。
我们用粘度比来表示。
粘度比＝服役油的粘度／新油的粘度
正在服役油的运动粘度(40℃100℃)与新油运动粘度的比，建议不超过1.3。
国内淬火油的运动粘度对冷油来说,是15-40mm2 /s(40℃)，对热油来说是15-50 mm2 /s(100℃)。
开口闪点：在标准条件下加热油品，油品的蒸气与空气的混合物和明火接触时，开始闪火并立即熄灭的温度，称为闪点。
淬火油用的是开口闪点，闭口闪点一般比开口闪点低10-40℃。
闪点是热处理油的一个安全指标。
由于淬火油直接与赤
热的工件接触，与空气接触(非保护气氛淬火)，所以，我国目前热处理油的最高使用温度应比开口闪点至少低80℃，这样才能保证淬火过程的安全进行
水分热处理油的基础油在炼制过程中的含水量是很低的，只有几个到几十个ppm(百万分之一)。
热处理油中的水，可能来自空气，油调制时的混入，冷却器漏水等许多方面。
有光亮性要求的淬火油的水分应控制在无。
一般来说，其它淬火油的水分不应大于痕迹(0.03%)。
残炭：油品在不通入空气的条件加热，使其蒸发，分解和焦化。
排出燃烧的气体后，所残存的焦黑色炭渣残留物，用质量百分数表示。
形成残炭的主要物质是油中的沥青质，胶质，多环芳烃和油中不稳定的化合物。
含硫，氧和氮化合物较多时，残炭就高，因此，油的残炭大小可以说明油品的精制深度，在热氧化条件下生胶，结焦的程度。
一般来说，在热处理油中加入的添加剂越多，则它的残炭就越多。
淬火油的残炭，一般控制在0.1-0.7%。
热氧化安定性：目前我国采用石化行业标准SH/T0219“热处理油热氧化安定性测定法”。
该方法的要点是：在300毫升的油样中，放入铜丝和铁丝作触媒，向试样通入干燥的空气10l/h，在165℃连续氧化24小时后，按下述定义求出粘度比和残炭增加值。
粘度比＝氧化后粘度／氧化前粘度残炭增加值＝氧化后残炭／氧化前残炭一般来说，热处理油的粘度比和残炭增加值出厂时都控制在1.5以下。
冷却性能目前，我国有二个测试标准，SH/T0220和JB/T7951(该标准等效引用ISO 9950)。
测试淬火油大多数用SH/T0220，测试水基淬火介质大多数用ISO 9950。
测试淬火油用ISO 9950,显得有些迟钝：测试水基淬火介质用SH/T0220，显得有些过于灵敏。
采用SH/T0220的淬火油的冷却性能指标如表１。
淬火油的冷却机理分为三个冷却阶段，参见图１，它们是：
第一阶段为蒸汽膜阶段，即膜沸腾阶段。
在工件周围形成蒸汽膜，在此阶段的冷却缓慢，因为热传递是通过蒸汽膜靠辐射和传导进行的。
这个均匀膜的稳定性和持久性取决于淬火油的基础油，添加剂，淬火油的温度和搅拌程度。
第二个阶段为核沸腾阶段。
稳定的膜最终破裂，淬火油与热金属接触，引起核沸腾和高的脱热效率。
在此阶段，热是作为蒸汽潜热而被移去。
在此阶段冷却效果最好，最大冷却速度和最大冷却速度所在温度都在此阶段。
第一阶段和第二阶段的交点，称为特性温度。
到达特性温度的时间称为特性温度秒，简称特温秒。
高粘度基础油的特性温度高，低粘度基础油的特性温度低。
高温区催冷剂的效果主要是提高特性温度，使冷却曲线向左上方移动，这样不仅大幅度地提高了高温区的冷却能力，同时也相应
地提高了低温区的冷却能力。
考核高温区冷却能力的指标，主要是特性温度和
800-400℃的冷却时间。
特性温度越高，冷却时间越短，则高温区冷却能力就越好。
按照SH 0564的规定，800-400℃的平均冷却速度，普通淬火油应该大于80℃/s,快速淬火油应大于100℃/s。
，超速淬火油，800-300℃的平均冷却速度应该大于84℃/s。
图１淬火油冷却曲线示意图第三个阶段为对流阶段，即无沸腾阶段。
冷却
最慢的阶段，这是和在液体中热传导与对流热传递有关。
在此阶段，淬火油的粘度
是重要的。
高粘度基础油的低温区冷却能力差，低粘度基础油的低温区冷却能力好。
考核低温区冷却能力的指标，主要是特性温度800—300℃的冷却时间。
特性温度越高，800-300℃冷却时间越短，则低温区综合冷却能力就越好。
当然主要的是冷却时间的长短。
低温区催冷剂的主要作用就是尽量缩短800-300℃的冷却时间一般来说，淬火油大致从350℃进入对流阶段，也就是说300℃以后的冷却就非常缓慢了，正是油淬的优点。
３淬火油的使用寿命淬火油的使用寿命，可以定义为：在淬火过程中，能够满足工件淬火要求的最长时间。
没有添加剂的油，例如，３２机械油，１５机械油，比加入添加剂的淬火油的寿命长。
而功能越多的淬火油，例如，快速光亮淬火油，等温分级淬火油，相对地说，寿命就短些。
在热处理车间的实际操作中，存在
着一个很棘手的问题：更换淬火油的标准。
我们在表２给出一组数据作为参考。
表２淬火油的更换指标(供参考)项目粘度比开口闪点水分光亮性特性温度
800-400℃800-300℃
更换指标值达到1.3 低于标准20℃大于0.5% 低于标准1级低于标准20℃大于标准0.3秒大于标准0.5秒上述诸项中，有一项达到就应考虑该考虑，其中
的冷却性能和光亮性能可以借助添加剂加以调整。
４小结上面我们讲了一些有关热处理油的基本知识，希望能对热处理油的使用和管理有些帮助。