是由一種液體有機聚合物和含腐蝕抑制劑組成的水溶性溶液。有機聚合物完全溶於水,形成清亮、均質的水溶液。但當溫度超過74°C(165°F)時,聚合物便會從水中析出分離,形成一層不溶解的相。該產品克服了水冷卻速度快,易使工件開裂;油品冷卻速度慢,淬火效果差且易燃等缺點。
簡介,工作機理,特性,特性數據,適用範圍,冷卻曲線,
簡介
1.聚合物淬火劑產品描述
在使用聚合物淬火劑的稀釋溶液進行淬火時,液態的有機聚合物會在金屬表面沉積,形成一層薄膜。可以通過調節薄膜的厚度來調節金屬的冷卻程度。薄膜的厚度則是通過調節淬火冷卻槽中聚合物淬火劑的濃度來完成。也可通過調節淬火液的溫度或攪拌程度來控制冷卻。在使用聚合物淬火劑時,通過控制以上參數的方法,與用油性淬火油的冷卻效果相類似。
工作機理
2.聚合物淬火劑工作機理
聚合物淬火劑水溶液在常溫下均勻透明溶液,當溫度升高時,聚合物淬火劑溶解度反而會下降,溶液就從透明變為混濁,到達74°C時聚合物的線型大分子就會從水中析出,並與水完全分離。(這叫做逆溶性,74°C就是逆熔點)。
當溶液中聚合物淬火劑濃度小於5%時,淬火時在高溫區析出,能在工件表面起浸潤作用,促使水蒸汽膜較快破壞,因此濃度低時聚合物的冷卻能力接近於NaCl的水溶液。當聚合物濃度增大時,在淬火過程中能在工件表面形成沉積膜,起著隔熱層的作用,使冷卻速度下降。沉積膜的厚度取決於聚合物濃度。因此聚合物溶液的冷卻速度是可以調節的。沉積膜的存在使散熱比較均勻,從而可消除軟點,並減小工件的內應力,防止工件變形。當淬火溫度下降到逆熔點以下時,已析出的聚合物又會重新溶於水。聚合物的熱穩定性良好,可長期使用。聚合物無毒,淬火後工件易清洗。
特性
3.聚合物淬火劑特性
通過調整其水溶液的濃度,可在很大範圍內調整其冷卻能力,可以得到近於水,或介於水油之間,以及相當於油或者更慢的冷卻速度,以滿足不同材料和工件的淬火要求。
聚合物淬火劑需要最少量的更換處理,因為它們和普通的聚乙烯醇和溶解油相比,不易變質和被氧化。主要的處理工作就是補充蒸發損失掉的水。
聚合物淬火劑和普通的油性淬火油(劑)相比,能除去煙塵、煤灰和殘雜物。使設備維護和工廠清潔工作變得輕鬆簡單。
聚合物淬火劑淬硬層深,淬火硬度均勻,無軟點,大大減小淬火變形和開裂的傾向。
水性淬火劑對黑色金屬及有色金屬均無腐蝕,淬火工件光亮且有短期防鏽作用。
聚合物淬火劑在 0℃(32℉)以下會凍住,使用前需要在室溫下預熱解凍並混合。
聚合物淬火劑推薦最佳溶液溫度 20~50℃,應不高於60℃。
特性數據
4.典型性質數據
指標 結果
20℃時每加侖的重量(磅) 9.13
比重(20℃) 1.092
傾點 -16℃(-3℉)
粘度37.8℃(100℉),SUS 2200~2800
防鏽作用 ASTM D 665A 通過
閃點,克利夫蘭開杯測試,ASTM D 92 無
適用範圍
5.套用――聚合物淬火劑主要適用於:
小型機械零件如螺絲、螺釘、螺母、緊固件、螺帽、五金零件、汽機車或腳踏車零件、手工工具等的淬火(網帶式爐);
適用於感應淬火和火焰淬火,諸如齒輪、機軸、凸輪軸等部件以及幾何外型複雜、較高要求的工件;
連續網帶爐、多用箱形爐、井式爐、台車爐、高頻或中頻感應熱處理等;
小批量的滲碳零件(井式電爐),吸熱型或放熱型爐的滲碳、碳氮共滲、調質等(間歇式和連續式操作);
經驗證可用於鋁合金鍛造、鑄造以及沉浸釺焊。和水淬火相比,Quench PA 減少了對鋁合金的殘餘壓力,使矯直的範圍變廣,能達到加工效果的一致,潛在地節省了成本。
冷卻曲線
6.冷卻曲線
圖表1和圖表2顯示了Quench PA在實驗室測試時的冷卻率,實驗使用一個不鏽鋼的測試圓柱體(長是直徑的4倍),在它的幾何中心安置有電熱偶。
圖表1顯示了在恆溫和攪拌下,濃度變化的影響。圖表2顯示了在同樣的攪拌下,液溫升高對冷卻率變化的影響。