淬火油基础知识
热处理用油知识
热处理用油知识1、什么是热处理和热处理油？答：钢的热处理是将钢加热到一定温度后，保持一段时间，在选定的工艺条件下冷却，使钢的金相组织发生变化，从而获得所需的工艺性能和机械性能。
热处理工艺过程中使钢冷却所用的介质称为热处理油。
2、淬火油冷却原理是什么？答：钢在淬火油中冷却过程是以三种不同方式进行热量传递的，第一阶段是蒸汽膜阶段，冷却速度低；第二阶段为沸腾阶段，此时冷却速度最快；第三阶段为对流传热阶段，此阶段冷却速度较慢。
3、淬火油特性温度、特性时间是如何确定的？答：淬火油特性温度是指蒸汽膜破裂即沸腾阶段开始的温度，相对应的时间为特性时间。
特性温度、特性时间是评价淬火油质量性能的重要指标。
4、淬火油从800℃冷却到400℃时间的意义是什么？答：淬火油从800℃冷却到400℃时间的长短，直接反映淬火油在奥氏体不稳定区的冷却能力，淬火油特性温度高，800℃冷却到400℃的时间短，可以避免零件向珠光体组织转变，从而获得所需要的马氏体组织和下贝氏体组织。
使零件具有高硬度、高疲劳强度、高耐磨性。
5、热处理油应具备哪些特性？答：由于热处理油长期在高温下作业，应具备下列主要性能：良好的冷却性，高的闪点和燃点、良好的热氧化稳定性、尽可能低的粘度和水分含量，并具有一定的光亮性。
6、我国热处理油规格标准是什么？是如何分类的？答：我国热处理油规格为SH0546－92，淬火油分冷浴淬火，热浴淬火和回火油三大类。
冷浴淬火油使用温度在20－80℃最高不超过100℃，如普通淬火油、快速淬火油、光亮淬火油、真空淬火油；热浴淬火油的使用温度为120－200℃，如等温分级淬火油，分1号2号两种；回火油也分1号(用于100－180℃)和2号(用于180－270℃)两种。
7、什么是淬火油，回火油？答：在淬火工艺过程中所用的冷却介质称为淬火油，淬火油是热处理工艺的主要代表，在回火过程中所用的热处理油称为回火油。
8、什么是光亮淬火油？答：被加热到一定温度的金属零件通过淬火油冷却以后仍能保持光亮的表面，该淬火油称为光亮淬火油。
举几个例子看淬火油的基础油和添加剂的作用
举几个例子看淬火油的基础油和添加剂的作用。
1、真空淬火油。
众所周知真空淬火油必须具备低的饱和蒸汽压、高且稳定的冷却能力、良好的光亮性和热稳定性。
那么“低的饱和蒸汽压”，要通过基础油来实现，要求基础油的馏程要窄，沸点要高；“高且稳定的冷却能力”要求催冷剂效果和使用寿命；“光亮性”要求要由添加光亮剂来实现；“热稳定性”除基础油自身的抗氧化性能外，还要添加抗氧剂，尤其是高温抗氧剂，如耐高温胺类抗氧剂和耐高温酚类抗氧剂。
常规抗氧剂T501（BHT）也就是在100度以下才有效果，超过这个温度就失效了。
当然，有的添加剂是集催冷、抗氧、光亮于一身的多重功效，如某分子量的聚**2、快速淬火油。
一般的快速淬火油40度粘度在15-25cSt。
那么基础油一般选用60N、70N、70P、75SN、100SN，差一些的选用10#、15#、20#机械油，或变压器油等。
其添加剂一般选用某型分子量的聚**，或可以形成灰分的聚合性磺酸盐、磷酸盐、水杨酸盐或硬脂酸盐，再有的添加油酰肌氨酸、无水山梨糖醇油酸盐等以利于缩短蒸汽膜的形成，提高冷却性能和热稳定性，还可减少变形。
如下面配比的快速淬火油（70N*96.8%+聚***3.2%），用ISO9950标准的冷却特性检测仪检测结果如下：最大冷速=103，最大冷速温度647，300度冷速=8，600度时间=7秒，400度时间=11.5秒，200度时间=42.5秒。
3、光亮淬火油。
其40度粘度一般为30cSt左右。
但其基础油一般不直接采用150SN或32#机械油，而是由较低粘度的70N与高粘度的150BS进行调配。
添加剂一般为光亮剂、催冷剂、抗氧剂。
如某国某型光亮淬火油配比如下：70P*80%+150BS*15%+KC光亮剂*2.5%+KC 聚***2.5%，可广泛用于驱动轴、差速齿、薄板、弹簧、螺栓、螺钉等要求中位冷却特性的处理物品。
光亮剂类型有咪唑啉油酸盐、萜烯树脂、油酰肌氨酸等。
4、调质淬火油。
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。
淬火油的标准
淬火油的标准摘要：一、淬火油的定义与作用二、淬火油的主要性能指标1.粘度2.冷却性能3.热氧化安定性4.起泡性能5.过滤性三、淬火油的分类及选用1.普通淬火油2.快速淬火油3.真空淬火油4.特殊用途淬火油四、淬火油的使用与维护1.油温控制2.过滤与清洁3.定期检测与更换五、淬火油的发展趋势正文：淬火油是一种用于淬火工艺过程中的热处理油，它能迅速将金属工件加热至淬火温度，并在冷却过程中充分发挥冷却作用，使金属工件获得所需的硬度和韧性。
作为一种关键的金属加工助剂，淬火油在金属加工行业具有举足轻重的地位。
一、淬火油的定义与作用淬火油，又称为淬火液，是一种具有高热传导性能的油性液体。
在淬火过程中，淬火油的主要作用是迅速将金属工件加热至淬火温度，并在冷却过程中充分发挥冷却作用，使金属工件获得所需的硬度和韧性。
此外，淬火油还能有效减少工件淬火变形和淬火裂纹，提高工件的加工质量。
二、淬火油的主要性能指标1.粘度：粘度是衡量淬火油流动阻力的一个重要参数。
合适的粘度有利于工件表面淬火均匀，并降低油品的耗损。
2.冷却性能：冷却性能是淬火油的关键性能指标，它直接影响金属工件淬火后的硬度和韧性。
冷却性能良好的淬火油能有效减少淬火变形和淬火裂纹。
3.热氧化安定性：热氧化安定性是指淬火油在高温下抵抗氧化分解的能力。
热氧化安定性好的淬火油可以保证长时间使用过程中性能稳定。
4.起泡性能：起泡性能是指淬火油在搅拌和工件运动过程中产生气泡的特性。
低起泡性能有利于保持淬火油表面的平静，减少气泡对工件淬火效果的影响。
5.过滤性：过滤性是指淬火油在过滤过程中能有效去除金属屑和杂质的能力。
良好的过滤性能可以保证淬火油的清洁度，延长油品的使用寿命。
三、淬火油的分类及选用1.普通淬火油：适用于一般金属工件的淬火处理，具有良好的冷却性能和热氧化安定性。
2.快速淬火油：适用于要求快速冷却的金属工件，具有较高的冷却速度和较好的热稳定性。
3.真空淬火油：适用于真空炉中的淬火工艺，具有良好的热氧化安定性和低起泡性能。
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。
淬火油基础知识
油品中的过量水份会影响零件的热处理质量， 造成零件软点、淬裂或变形，也可能造成油品 飞溅，发生事故。因此一般规定淬火油中的含 水量不超过0.05%。
除了上述特性外，淬火油还无毒、无味、易处 理、对环境无污染，并使淬火后的工件表面光 亮。
光亮淬火油油量带耗少，零件级易清洗，回火 后表面光亮干净，特别推荐用于连续式热处理 炉螺丝螺帽等标准件的热处理。光亮淬火油蒸 汽膜阶段短，高，中温冷速快，具有较强的淬 硬能力。特别适合于保护气愤或可控气愤条件 下，大模数齿轮、大载面轴承套圈、轴承滚动 体、纺织零件、缝纫机零件、五金工具等零件 的光亮淬火。其光亮性好，在无氧化加热条件 下能很好地保持零件表面的金属色。
①淬火常用的全损耗系统用油，主要包括L—ANl5油 （ 10 号机械油）、 L — AN22 油（ 20 号机械油）、 L — AN46油（ 40 号机械油）和 L— ANl00油（ 50 号机械油） 等。前三者适用于普通淬火，后者适用于分级淬火 等。 ②中速淬火油（普通淬火油），是在全损耗系统用 油中添加催冷剂、抗氧化剂、表面活性剂等调制而 成的。添加剂含量一般为 2.5% 一 3.5% （质量分数）。 ③全损耗系统用油 +10% （质量分数）添加剂的淬火 油，冷速界于中、快速淬火油之间。
淬火油长期在高温和连续作业的苛刻条件下使 用，要求油品具有良好用 寿命。
油品的粘度与它的附着量、携带损失和冷却性 能有一定的关系。在保证油品冷却性能和闪点 的前提下，油品的粘度应尽可能小，这样既可 以减少携带损失，又便于工件清洗。
④快速淬火油是添加效果更好的催冷剂调制而成的。
性能指标：
50℃时的黏度
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沸腾阶段
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。随着 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，沸腾现象逐渐 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，便转入第三阶段。
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
目录
一．淬火的机理 二．淬火油的性质、分类与指标 三．淬火油的组成、应用与选择 四．淬火过程和设备 五．影响淬火效果的因素
一、淬火的机理
什么是热处理？
热处理过程是把金属材料加热到预定的温度800-1200℃，并在此温度下 保持一定的时间，然后以预定的速度冷却下来的一种综合性工艺过程,包括 钢的奥氏体化、淬火和回火三大主要步骤。
淬火油产品质量标准（ SH/T0564 ）—II类(热淬火油)规格标准
项目
运动粘度（40℃），mm2/s 闪点（开口），℃ 燃点，℃ 水分，% 倾点，℃ 铜片腐蚀（100℃×3h），级 光亮性，级
热氧化安定性 粘度比(100℃) 残炭增加值，% 冷却性能 特性温度(120℃时)，℃ 800→400℃时间(120℃)，s 特性温度(160℃) ，℃ 800→400℃时间(160℃) ，s
金属的热处理不仅可改善金属的加工工艺性能，更重要的是通过热处理 可以改善其使用性能，特别是能显著提高钢的机械性能，从而增加材料的强 度并能延长其使用寿命。
通过控制冷却速度可以在保证获得足够硬度的情况下尽量避免金属变形。 因此冷却介质（淬火油等）的特性在热处理过程中就非常重要。
淬火的三个阶段
第一阶段 蒸气膜阶段 第二阶段 沸腾阶段 第三阶段 对流传热阶段 以上步骤完成了钢材从奥氏体到马氏体的转化。
不大于 不低于 不低于 不大于 不高于 不大于 不大于
不大于 不大于
不低于 不大于 不低于 不大于
1号等温分级 淬火油 20 200 220 痕迹 -5 1 2
1.5 1.5
600 5.0
-
2号等温分级 淬火油 35 250 280 痕迹 -5 1 2
淬火油产品的分类（JIS K-2242日本标准）
种类
1种
1号
2号
2种
1号
2号
3种
1号
2号
用途 易淬硬材料淬火用 难淬硬材料淬火用 120℃左右热浴淬火用 160℃左右热浴淬火用 油温150℃左右回火用 油温200℃左右回火用
淬火油产品的分类（GB 7631.1-87 我国标准）
类别 牌号
名称
Ⅰ类 A 普通淬火油
淬火油产品质量标准（ SH/T0564 ）—Ⅰ类（冷淬火油）规格标准
项目
运动粘度（40℃），mm2/s
不大于
闪点（开口），℃
不低于
燃点，℃
不低于
水分，%
不大于
倾点，℃
不高于
铜片腐蚀（100℃×3h），级 不大于
光亮性，级
不大于
饱和蒸气压（20℃），kPa 不高于
热氧化安定性
粘度比(40℃)
不大于
残炭增加值，%
600 5.5 -
2号真空淬 火油 90 210 230 无 -5 1 1
6.7×10-6
1.5 1.5
585 7.5 -
试验方法
GB/T 265 GB/T 3536 GB/T 3536 GB/T 260 GB/T 3535 GB/T 5096 附录A SH/T 0293 SH/T 0219
SH/T 0220
淬火油产品的分类（ISO国际标准）
使用温度 冷油淬火 0-80℃ 温油淬火 80-130℃ 热油淬火 130-180℃ 高温淬火 -180℃ 真空淬火 其它淬火
用途 快速淬火用 普通淬火用 快速淬火用 普通淬火用 快速淬火用 普通淬火用 快速淬火用 普通淬火用
-
ISO-L UHA UHB UHC UHD UHE UHF UHG UHH HUV UHK
不大于
冷却性能
特性温度(80℃时)，℃ 不低于
800→400℃时间(80℃)，s 不大于
800→300℃时间(80℃) ，s 不大
于
特性温度(120℃) ，℃
不低
于
普通 淬火油
30 180 200 痕迹 -9 1 3 -
1.5 1.5
520 5.0 -
快速 淬火油
26 170 190 痕迹 -9 1 2 -
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。
对流传热阶段
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，而远离零件处的淬火介质温度较低。由 于零件周围的淬火介质与其它地方的介质温 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。
淬火曲线——冷却特性曲线
温度，℃
淬火的三个阶段都在什么区域？
时间，S
温度，℃
淬火曲线——冷却特性曲线
时间
温度，℃
淬火曲线——冷却特性曲线
冷却速率
温度，℃
淬火曲线——冷却特性曲线
时间 冷却速率
二、淬火油的性质、分类与指标
淬火油应该具备的性质
（1）良好的冷却特性 （2）高的闪点和燃点 （3）良好的热氧化安定性 （4）粘度要低 （5）水分含量要低 （6）良好的光亮性能
1.5 1.5
600 4.0 500
超速 淬火油
17 160 180 痕迹 -9 1 2 -
1.5 1.5
585 6.0 -
快速光亮 淬火油
30 180 200 无 -5 1 1 -
1.5 1.5
600 4.5 -
1号真空淬 火油 40 170 190 无 -5 1 1
6.7×10-6
1.5 1.5