淬火介质技术讲座：第四讲 水基淬火介质分类概况
水基聚合物淬火介质现状及发展共28页PPT
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
水基聚合物淬火介质现状及发展
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德
热处理淬火介质
热处理淬火介质随着技术的发展，热处理淬火介质的种类越来越多，适用范围广。
热处理淬火介质包含水溶性淬火介质和油性淬火介质。
水溶性淬火介质提供各类淬火介质，品种多，满足各种不同的热处理工艺及不同材质的工件要求，水性淬火介质产品种类及选用方法：THIF-502PAG淬火液主要成份：聚醚类高分子材料。
优点：经济环保，调整浓度可达到水和油之间任意冷速，淬硬层深，淬火硬度均匀，减少变型和开裂，工件干净。
缺点：使用液温不能超过65度（严格来说不能超过55度）。
适用材质:35CrMo、42CrMo、40Mn2、T8、T10、T12、40Mn、40Cr、Gcr9、30CrMnTi、Gcr6、40CrV、Gcr15、Gcr15SiMn、65Mn、50Cr、60Si2Mn、42SiMn、40Mn2V、GCr9SiMn、40MnB等整体淬火及20Cr、20Crn、20CrV、20CrNi、20CrMo、20Mn2、20CrMnMo、20CrMnTi、25Cr2Mo1V、32Cr3Mo1V等的渗碳淬火。
THIF-501水基淬火液主要成份：聚乙烯醇。
优点：价格便宜，环保。
缺点：容易变质适用材质：40Cr、40CrMo、40Mn2、45Mn2、30CrMnSi、40CrMnMo、Cr12钢，45CMnB、Gcr15、9CrSi、40Mn3、45Mn3、42CrNi、9Cr3、3Cr2W8、50Mo 等材质。
THIF-528类油淬火液优点：冷速比油还慢，环保，比油便宜。
缺点：产品粘度大适用材质:40CrNiMo、40CrMnMo、P20、H13、Gr12等材质做的大锻件、铸件、模具、钢轨等工件。
油性淬火介质-淬火油THIF-511快速光亮淬火油特点：冷却速度较快，光亮性好，寿命长，表面硬度高且均匀，淬硬层深。
适用范围：对几乎所有钢材尤其厚、大型工件、淬透性差的零件。
齿轮淬火油特点：光亮性好，使用寿命长，表面硬度均匀，淬硬层深，金相组织好。
淬火冷却介质的种类及其优缺点
淬火冷却介质的种类及其优缺点［发布人］恒鑫化工［时间］2011-3-14 20:09:11 浏览：136 次淬火冷却介质的类型及其优缺点烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质；而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油，加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。
1、自来水作为淬火介质的主要优缺点：优点：水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。
通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果缺点：①、冷却能力对水温的变化极其敏感，水温升高，使最大冷速对应的温度移向低温；②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500~600℃左右），水处在蒸汽膜阶段，冷速较低，奥氏体易发生高温转变。
而在马氏体转变区的冷速太大，易使工件严重变形甚至开裂；③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡，使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点；④、参入不容物或微溶杂质时，会影响其冷却能力，也会使工件产生软点。
2、盐水作为淬火介质的主要优缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
3、碱水作为淬火介质的主要缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
缺点：碱水在高温区的冷却速比盐水高，而在低温区的冷速比盐水低。
第3章-淬火介质
辐射 传导 对流
淬火介质一般的要求： 无毒、无味、经济、安全可靠; 不易腐蚀工件,淬火后易清洗; 成分稳定,使用过程中不易变质; 在过冷奥氏体的不稳定区域应有足够的冷却速度,在低温 马氏体区域应具有较缓慢的冷却速度,以保证淬火质量; 在使用时,介质粘度应较小, 以增加对流传热能力和减少 损耗。
食 盐 水 溶 液
图3-6 不同成分食盐水溶 液的冷却特性
3.2.3 常用淬火介质及其冷却特性
碱水作为淬火介质,常用的是 5%~l5%NaOH水溶液.它在高 温区间的冷却能力比盐水还大, 而在低温区间用而析出氢气,使氧化 皮易于脱落,淬火后工件呈银灰 色,表面较洁净,一般不需清理, 故又称其为光亮淬火. 但碱水的应用不如盐水广泛, 其原因是 NaOH 对工件及设备 的腐蚀较严重,淬火时有剌激性 气体产生,对皮肤有腐蚀性,以 及工件易于老化变质等.因此未 能广泛应用 。
3.2.3 常用淬火介质及其冷却特性
2.盐水与碱水
为了提高水的冷却能力, 往 往在水中添加-定量(一般为 5~10%)的盐或碱,目前比较普 遍采用的是食盐水溶液 , 其 优点是蒸汽膜阶段缩短，特 性温度提高，从而加快冷却 速度. 食盐水溶液的冷却能力在食 盐浓度较低时随食盐浓度的 增加而提高，随温度提高， 冷却能力降低。 盐 水 的 缺 点 是 在 低 温 （ 200 ~300℃）区间冷速仍很大。
第3章 钢的淬火及回火
• 3.1 淬火的定义、目的和必要条件
• 定义: 将钢加热到>Ac3或Ac1，保温并以大于临界冷却 速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 • 目的：提高硬度、强度和耐磨性； • 经淬火、回火获得良好的综合机械性能； • 改善钢的物理化学性能 • 必要条件：冷速大于临界冷速（抑制所有非马氏体转变的 最小冷速）。
淬火介质
淬火介质在对金属进行淬火处理时，需要将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却。
常用的淬火介质常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。
水水是冷却能力较强的淬火介质。
来源广、价格低、成分稳定不易变质。
缺点是在C曲线的“鼻子”区（500～600℃左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。
当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。
因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。
盐水和碱水在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。
其缺点是介质的腐蚀性大。
一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。
可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过淬火后应及时清洗并进行防锈处理。
油冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。
如机油、变压器油和柴油等。
机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。
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种。
高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。
获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。
添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。
生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。
这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。
淬火介质技术讲座：第四讲 水基淬火介质分类概况
淬火介质技术讲座：第四讲水基淬火介质分类概况
曾广益
【期刊名称】《机械工人：热加工》
【年(卷),期】2000(000)004
【摘要】1.前言按照GB7232—87“金属热处理工艺术语”冷却类3.17,淬火介质定义为:“工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质,常用的淬火介质有水和水溶性盐类、碱类或有机物的水溶液,以及油、熔盐、空气等”。
这一讲主要讨论“水溶性盐类、碱类或有机物的水溶液”,这段话概括了水基淬火介质的全部内容。
《热处理手册》(第二版)
【总页数】2页(P42-43)
【作者】曾广益
【作者单位】天津市热处理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG154.4
【相关文献】
1.淬火介质技术讲座：第三讲淬火油的选择和管理 [J], 曾广益
2.淬火介质技术讲座：第二讲淬火油的检测与评价 [J], 曾广益
3.淬火介质技术讲座：第六讲冷却性能的简易测试方法 [J], 曾广益
4.淬火介质技术讲座：第五讲水基淬火介质冷却能力测试 [J], 曾广益
5.淬火介质技术讲座：第一讲热处理油及相关标准 [J], 曾广益
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常见淬火介质冷却速率
常见淬火介质冷却速率一、引言淬火是金属热处理过程中至关重要的步骤，它涉及将金属加热至某一温度后迅速冷却，以获得所需的物理和机械性能。
在这一过程中，淬火介质的冷却速率对最终的金属性能具有决定性的影响。
本文将探讨常见淬火介质及其冷却速率，以及影响淬火介质冷却速率的因素。
二、常见淬火介质及其冷却速率淬火介质主要分为气体、液体和固体三类。
不同种类的淬火介质具有不同的冷却速率。
1.气体淬火介质：主要包括空气、惰性气体等。
它们的冷却速率相对较低，因为气体的热传导率较低。
2.液体淬火介质：包括水、油、熔盐等。
水具有高比热容和高汽化热，因此具有较高的冷却速率；油的冷却速率相对较慢；熔盐则具有较高的冷却速率，适用于需要快速冷却的金属。
3.固体淬火介质：主要包括金属板、砂子等。
金属板的冷却速率较高，但与金属的热导率有关；砂子的导热性能较差，因此冷却速率较低。
三、影响淬火介质冷却速率的因素影响淬火介质冷却速率的因素有很多，包括介质的物理属性、操作条件和环境因素等。
1.介质的物理属性：如介质的密度、比热容、热导率等都会影响其冷却速率。
一般来说，密度高、比热容大、热导率高的介质具有较高的冷却速率。
2.操作条件：如淬火温度、加热和冷却时间、淬火介质的温度等都会影响其冷却速率。
提高淬火温度或降低淬火介质的温度通常会增加冷却速率。
3.环境因素：如环境温度、空气流动等也会影响淬火介质的冷却速率。
低温环境和强风可以提高冷却速率。
四、淬火介质冷却速率的测试与评估淬火介质冷却速率的测试与评估对于理解和控制其性能至关重要。
常用的测试方法包括：1.热电偶法：通过在试样上放置热电偶来测量温度变化，从而计算出冷却速率。
这种方法可以直接获得试样的温度变化数据，但可能受到热电偶位置和测温精度的影响。
2.DSC（差示扫描量热法）：通过测量试样在不同温度下的热量变化来计算出冷却速率。
这种方法可以在较宽的温度范围内进行测量，但对于低冷却速率的测量可能会受到热历史的影响。
淬火所用介质
淬火所用介质在金属热处理工艺中，淬火是一个重要的步骤，而淬火所用的介质则是这个过程的关键因素。
本文将介绍淬火介质的种类、作用及其选择方法。
一、淬火介质的种类淬火介质是指在淬火过程中使用的冷却剂。
常见的淬火介质包括水和油类（如矿物油和植物油），以及气体和水蒸气等其他物质。
此外，还有化学药剂调配而成的各种淬火液，如水溶性淬火液、碱性淬火液等。
二、淬火介质的作用1. 迅速降低温度：淬火介质能够有效地降低工件的温度，使其快速冷却并达到淬火的硬度和强度要求。
2. 防止变形开裂：适当的冷却速度可以减少工件的变形和开裂风险。
过快的冷却速度可能导致工件内部应力过大，进而导致变形或开裂。
3. 保护工件表面质量：通过控制冷却时间和冷却速度，淬火介质可以帮助保持工件表面的光洁度，避免过度氧化和腐蚀。
4. 提高生产效率：合理的淬火介质选择可以提高淬火热处理的效率，缩短生产周期，提高企业的经济效益。
三、如何选择合适的淬火介质1. 根据工件的材料特性进行选择：不同的材料需要不同类型的淬火介质来满足其性能要求。
例如，碳含量较高的钢通常适合使用盐水或其他具有较强冷却能力的介质。
2. 考虑工件的形状和尺寸：对于大型或特殊形状的工件，可能需要采用特殊的淬火方式或特定的淬火介质来实现均匀冷却。
3. 注意安全因素：某些淬火介质可能对人体有害或有异味，因此在选择时应考虑到工人健康和环境安全的因素。
4. 参考行业标准与经验：在实际操作中，应参考相关行业标准和专家建议，结合企业自身的实际情况来进行合理选择。
5. 进行试验验证：为了确保选择的淬火介质效果zui佳，可在小范围内对不同种类的介质进行试样试验，以确定最适合的介质类型和使用浓度。
6. 使用高质量的冷却设备：良好的冷却设备是保证淬火热处理质量的重要前提之一。
选用高品质的冷却设备和控制系统有助于实现精确的控制和管理。
7. 对环境和资源的可持续利用：在选择淬火介质时，还应考虑到环保和资源节约的因素。
淬火工业及其介质种类介绍
常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔 碱等。
金属热处理知识专题
●水 水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格 低、成分稳定不易变质。缺点是在C曲线的“ 鼻子区(500~600℃左右),水处于蒸汽膜阶段,冷却不 够快,会形成“软点;而在马氏体转变温度区 (300~100℃),水处于沸腾阶段,冷却太快,易使马氏 体转变速度过快而产生很大的内应力,致使工件变形 甚至开裂。当水温升高,水中含有较多气体或水中混 入不溶杂质(如油、肥皂、泥浆等),均会显著降低其 冷却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单 的碳素钢工件的淬火冷却。
三硝水溶液由25%硝酸钠+20%亚硝酸钠+20%硝酸钾+35%水组 成。在高温(650~500℃)时由于盐晶体析出,破还蒸汽膜形成,冷 却能力接近于水。在低温(300~200℃)时由于浓度极高,流动性 差,冷却能力接近于油,故其可代替水-油双介质淬火。
金属热处理知识专题
4)冷却方法 生产实践中应用最广泛的淬火分 类是以冷却方式的不同划分的。主要有单液 淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。
金属热处理知识专题
过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30~50℃)。在实际生 产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热,其组织为 细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少 数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化 物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号,并且脆性相对较少。
金属热处理知识专题
●油
冷却介质一般采用矿物质油(矿物油)。如机油、变压器油和柴油等。机油 一般采用10号、20号、30号机油,油的号越大,黏度越大,闪点越高,冷却能力 越低,使用温度相应提高。 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 种。 高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的 基本途径有两种,一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油,以适当的配比相 互混合,通过提高特性温度来提高高温区冷却能力;另一种是在普通淬火油中 加入添加剂,在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以 及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明,高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷 却速度明显高于普通淬火油,而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。 这样既可得到较高的淬透性和淬硬性,又大大减少了变形,适用于形状复杂的 合金钢工件的淬火。 光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油中加入不同性质 的高分子添加物,可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分 是光亮剂,其作用是将不溶解于油的老化产物悬浮起来,防止在工件上积聚和 沉淀。另外,光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。 真空淬火油是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬火油必须具备低 的饱和蒸汽压,较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性,否则会 影响真空热处理的效果。 盐浴和碱浴淬火介质一般用在分级淬火和等温淬火中。
常用淬火介质
常用淬火介质1.水水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。
通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果。
但由于这些方法需增加专门设备，且工件淬火后性能不是很稳定，所以没有能得到广泛推广应用。
所以说。
纯水只适合于少数含碳量不高、淬透性低且形状简单的钢件淬火之用。
2.淬火油用于淬火的矿物油通常以精制程度较高的中性石蜡基油为基础油，它具有闪点高、粘度低、油烟少，抗氧化性与热稳定性较好，使用寿命长等优点，适合于作淬火油使用。
淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形状复杂、要求淬火变形小的工件。
淬火油对周围环境的污染大，淬火时容易引起火灾。
影响淬火油冷却能力的主要因素是其粘度值，在常温下低粘度油比高粘度油冷却能力大，温度升高，油的流动性增加，冷却能力有所提高。
适当提高淬火油的使用温度，也能使油的冷却能力提高。
3.熔盐，熔碱这类淬火介质的特点是在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生，但是对环境污染大，劳动条件差，耗能多，成本高，常用于形状复杂，截面尺寸变化悬殊的工件和工模具的淬火。
熔盐有氯化钠，硝酸盐，亚硝酸盐等，工件在盐浴中淬火可以获得较高的硬度，而变形极小，不易开裂，通常用作等温淬火或分级淬火。
其缺点是熔盐易老化，对工件有氧化及腐蚀的作用。
熔碱有氢氧化钠，氢氧化钾等，它具有较大的冷却能力，工件加热时若未氧化，淬火后可获得银灰色的洁净表面，也有一定的应用。
但熔碱蒸气具有腐蚀性，对皮肤有刺激作用，使用时要注意通风和采取防护措施。
4.新型淬火介质及其应用有机聚合物淬火剂近年来，新型淬火介质最引人注目的进展是有机聚合物淬火剂的研究和应用。
这类淬火介质是将有机聚合物溶解于水中，并根据需要调整溶液的浓度和温度，配制成冷却性能能满足要求的水溶液，它在高温阶段冷却速度接近于水，在低温阶段冷却速度接近于油。