軸承淬火液

軸承淬火液（PAG淬火液）,是由聚烷撐二醇(Polyaleneglycol)聚合物加添加劑中的水溶劑的水溶性淬火介質。聚烷撐二醇是一種環氧乙烷和環氧丙烷的共聚物，簡稱PAG。

基本介紹

• 中文名：軸承淬火液
• 外文名：Bearing quench fluid
• 別名：PAG淬火液
• 數量單位：桶
• 顏色：淺黃色透明液體
• 產品規格：wt
• 主要用途 ：淬火
• 專利號：01102249.3

簡介

本淬火液為水溶性油專利技術淬火液，根據水溶性油專利研製生產，專利號01102249.3，為淺黃色透明液體，加有防鏽、防腐、潤濕、殺菌等多種添加劑製成，對水有逆溶性。它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。

主要特點

淬火液是金屬熱處理的重要工藝之一,傳統的淬火是採用油淬或水淬,即水淬、油淬或水淬油冷三種方式。目前我國80%的熱處理企業仍然採用這種方法,用水淬火雖然經濟,但冷速過快套用範圍較窄,只適用於小型。簡單的碳素鋼零件的淬火,高碳鋼及大多數合金鋼只能用油淬火。油淬工藝對環境污染極為嚴重,其污染途徑有兩種,第一油加熱燃燒產生大量的一氧化碳、二氧化碳及灰塵排入大氣,造成對大氣的污染;第二需要用大量的表面活性劑清洗零件表面的油污,清洗後廢液排入地下,造成對地下水的污染。WT水溶性油淬火液就是針對這一情況開發的一種以水代油新型的淬火介質,它與油淬相比有以下優點:

使用淬火劑30度10%濃度曲線圖

1、在感應淬火水中只需要加入5—10%即可完全代替油,並且帶走量僅是油的30%,所以零件回火時,有機成分燃燒, 一氧化碳和二氧化碳的排放量僅是油淬排放的1.5—3.0%;整體淬火水中加入量20—30%,帶走量是油的50%,回火時一氧化碳和二氧化碳的排放量僅是油淬排放量的10—15%,大大降低油淬對大氣的污染。

2、工作環境好,淬火時不產生大量的煙塵,有利於工人的健康。

3、零件表面清潔,免清洗,避免了大量的清洗廢液排入地下。

4、易生物降解,即使有少量的淬火液排入地下,也很容易被微生物分解,這一點在金屬加工業中也有著很重要的套用。

5、無閃點,不發生火災。

6、零件加熱溫度可降低30—50℃節能。

7、 無毒，無油煙，不燃燒，無火災危險，使用安全，改善勞動環境，無環境污染。

8、 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，尤其適用於低、中碳鋼感應及大件淬火。

9、 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,可不清洗直接回火。

10、 不易老化，變質，使用壽命長。

11、 帶出量少，使用成本低，綜合經濟性好。綜上所述,WT水溶性油淬火液是一種環保節能新型的淬火介質,現在已被一些企業採用,效果良好,產品已獲得了專利(專利號: 01102249),並被評為國家級重點推廣的專利項目。隨著人們環保意識的增強,國家對環境保護的重視,此產品將有廣闊的市場發展1、 通過調整水溶液的濃度，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。

淬火液的分類

良好的冷卻性能可保證淬火後的零件具有一定的硬度和合格的金相組織，可以防止零件變形和開裂。良好的抗氧化、抗熱分解和抗老化等性能，以保證油品的冷卻性能和使用壽命.油品的粘度小可減少工件的附著量、攜帶損失、提高冷卻性能、易於清洗。

1、TIGER 805 淬火液：全合成水溶性產品，不含油、無毒、無污染，對水有逆溶性。其特有的冷卻性能（高溫區接近水的快速冷卻能力，低溫區接近油的慢冷性能）有效替代水淬油冷的傳統工藝，操作方便，可靠。

2、TIGER 846 淬火油：淬火專用冷卻介質，適用於要求微小變形工件的滲碳/碳氮共滲處理或整體馬氏體分級、等溫淬火,如軸承、汽車齒輪等精密工件，可以在敞開式、密閉式或整體式爐的淬火槽中使用。推薦使用溫度110℃~130℃。

3、TIGER 844 淬火油：淬火專用冷卻介質，適用於各種中低淬透性鋼（如各種齒輪類、軸類、軸承類、標準件及五金工具類、彈性零件等工件）、模具鋼和工具鋼各種密封式和開放式淬火油槽的熱處理工藝，冷速均勻，變形量小。推薦使用溫度20推薦使用溫度20℃-60℃。

4、TIGER 842 淬火油：淬火專用冷卻介質，適用於各種中低淬透性鋼（如各種齒輪類、軸類、軸承類、標準件及五金工具類、彈性零件等工件）、模具鋼和工具鋼各種密封式和開放式淬火油槽的熱處理工藝，冷速均勻，變形量小。推薦使用溫度20推薦使用溫度20℃-60℃。

5、快速淬火油：適用於低碳合金鋼、合金滲碳鋼，以及GCR15鋼製中、大截面尺寸的零件，如齒輪、軸類和軸承等淬火冷卻；也用於碳素工具鋼和合金工具鋼製工、模具的淬火冷卻；還適用於堆積件的淬火冷卻。實例：鐵路軸承滲碳淬火，淬火後表面硬度可達62~64HRC；重型汽車發動機連桿類淬火。

6、快速光亮淬火油 ：適用於汽車、軸承、礦山機械、冶金機械及工、模具行業零件在保護氣氛下加熱光亮淬火、滲碳或碳氮共滲後的光亮淬火；還適用於堆積件的光亮淬火冷卻。實例：軸承套圈淬火，淬火後硬度達62~64HRC，且表面光亮；重型汽車的齒輪及軸承滲碳淬火。

7、超速淬火油 ：適用於汽車、標準件、軸承、礦山機械、治金機械及工、模具行業大型零件的加熱淬火、滲碳或碳氮共滲淬火；也適用於中碳鋼及其他類型的合金鋼淬火。實例：汽車行業模數大於15的齒輪滲碳淬火，淬火後齒根部中心點硬度可達38HRC以上。標準件35鋼、45鋼有效厚度20MM以下，40CR鋼80MM以下，淬火後硬度可達50~54HRC。

發展歷程

軸承淬火劑是當前國內外使用得最普遍和使用效果最好的水性淬火介質。這類淬火介質在上世紀80年代中期開始進入我國熱處理行業。因為實際生產套用效果良好，很快就在一定範圍內推廣開。但也出過這樣一類問題：一些工廠開始時用得好，有的甚至發表了文章。但過了不久，採用的相同的濃度，卻有少量工件淬裂；繼續用下去，淬裂的比例還逐漸增多。找不到淬裂的原因，最終不得不停用。究其原因，是不了解PAG淬火液在使用中的變化規律，因而沒能採取相應的應對措施。

典型理化性能

外觀(原液) 淺黃色透明液體

密度(15.6℃，g/cm3) 1.078

PH值 9.5

粘度(40℃,Cst) 原液 280±20

水溶液(37.8℃，Cst) 5% 1.17；10% 1.90；20% 4.31；30% 8.50

防鏽性 ≥5%具有良好的防鏽性

水溶性 74℃逆溶析出，74℃以下溶於水

冷卻特性

採用符合ISO9950標準的IVF冷卻速度測試儀測得不同濃度海益淬火劑水性淬火劑與水的冷卻速度值對比如下表：

淬火介質 溫度 最大冷速（℃/S） 300℃冷速（℃/S）

水 35℃ 221 102.4

海益水性淬火劑 5% 35℃ 205 87.9；10% 35℃ 170 61.4；20% 35℃ 129 36.8

K油 50℃ 101 14.0

G油 50℃ 92 6.5

2#機油 50℃ 73 11.5

由上表可見，20%濃度以下的水溶性油淬火液冷卻速度介於水油間。不同濃度的冷卻能力可參見以下數據：

40#鋼，硬度單位HRC

淬火介質 Φ38.1mm Φ25.4mm Φ12.7mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 51 30 54 33 55 46

快速淬火油 28 20 43 20 45 20

中速淬火油 23 20 38 21 41 20

水溶性油淬火液：5% 50 28 53 31 55 45；10% 49 25 51 28 52 31；20% 32 23 38 25 41 25；35% 28 20 35 21 39 20 30CrMo鋼,

硬度單位 HRC

淬火介質 Φ25.4mm Φ19.1mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 51 43 53 52

20% 40 38 49 49

淬火油 42.36 38-32 51-47 49-42

42rMo鋼,硬度單位HRC

淬火介質 Φ38.1mm Φ9.5mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 56 53 60 60

20%53 52 60 59

快速淬火油 53 47 59 58

中速淬火油 50 43 57 55

適用於海益水性淬火劑淬火的鋼種：碳鋼 可淬硬性 高合金鋼

低、中、高碳鋼， 大截面 截面複雜性 薄截面

滲氮鋼、碳氮共滲鋼淬火烈度H

中、低碳低合金鋼 5 2 0.9 0.7 0.5 0.3 0.2

低滲透性鋼 鹽水 水 快速油 中速油 常規油 熱油

淬火液的配方

1、水：

優點：汽化熱高，傳熱係數較高，化學穩定性好，很便宜，使用方便。

缺點：冷卻速度隨水溫的變化而發生明顯變化。650-550℃區間冷卻速度小於300-200℃區間。因在奧氏體不穩定區域冷卻速度低，故會出現淬不硬現象。淬火件在淬火時還會產生巨大的應力，造成開裂和變形。蒸汽膜階段長，易生氣泡。在淬火件的凹槽和孔內蒸汽不易逸出，造成冷卻不均，因此易出現軟點。

用途：只用於小截面、外形簡單的碳素鋼件錯淬火，工作表面較光潔。

留意事項：使用時最好用攪拌或強制循環的方法，以進步冷卻的均勻性，防止產生軟點和變形。水中不應混進灰塵、油類等雜質。工作溫度不應超過40℃。

2、無機水溶液：

1）氯化鈉（食鹽）水溶液：

介質組成：NaCl濃度可用5%或10%。

優點：NaCl能附著於灼熱的淬火件表面，劇烈爆炸成霧狀（崩膜），使蒸汽膜破壞，蒸汽膜階段大為縮短，從而明顯進步水的冷卻速度，冷卻也比較均勻。價格便宜，淬火件可達到較高硬度，而且硬度均勻。

軸承淬火液

缺點：冷卻速度隨溶液溫度而變化，淬火後淬火件易生鏽。

用途：用於淬透性低、不易開裂、對防止變形要求低的淬火件，例如碳素鋼件（有效厚度30-100mm，採用鹽水，油淬火），合金結構鋼（40Cr,40CrMoV,有效厚度30-150mm；38CrMoAl有效厚度>80mm。）

留意事項：使用時溶液溫度應控制在60℃以下，淬火後要清洗，並要進行防鏽處理。

2）氫氧化鈉水溶液：

優點：冷卻曲線與氯化鈉溶液基本相同，NaOH可與淬火件表面的氧化皮相互作用，產生氫氣，使氧化皮迅速剝落，使淬火件表面呈現光亮的銀白色。冷卻能力大於氯化鈉。

缺點：有腐蝕性，勞動條件較差，在使用中易吸收空氣中的二氧化碳而使成分逐漸變化。與前兩者一樣，冷卻速度也隨溶液溫度而明顯變化。

用途：用於碳素鋼。

留意事項：要定期更換溶液。

3）飽和氯化鈣水溶液：

優點：在奧氏體不穩定區（650-550℃）時，有很高的冷卻速度，在馬氏體轉變區，由於它的沸點比水高，對流的開始溫度也較高，同時它的粘度比水大，傳熱性也較差，因此冷卻速度較慢，從而減小淬火的應力，防止變形和開裂。它的配製方便，輕易購買，價格低，使用壽命長。

缺點：溫度太低時，會有氯化鈣結晶析出，堵塞淬火槽管路。淬火件放置時易生鏽。

留意事項：淬火件淬火後要及時清洗，進行防鏽處理。

4）過飽和硝酸鹽水溶液：

介質組成：（1）三硝溶液硝酸鈉25%，亞硝酸鈉20%，硝酸鉀20%，水35%， 使用相對密度應控制在1.4-1.5之間；（2）二硝溶液硝酸鈉31.2%，亞硝酸鈉20.8%，使用相對密度應控制在0.36-1.41之間。

優點：在高溫區（650-550℃），由於大量硝酸鹽的存在會破壞蒸汽膜的形成和穩定性，使冷卻速度接近水。在低溫區（300-200℃），由於溶液濃度高，粘度大，活動性差，對流速度慢，使冷卻速度又接近油。三硝溶液與飽和氯化鈣溶液相似，淬火硬度高，淬硬層深，變形小，不易開裂。淬火件防鏽性好，冷卻特性介於水與油之間，高溫下冷卻速度比油快3倍，低溫下為油的1倍，但仍比水慢。

缺點：價格比氯化鈣高很多，亞硝酸鈉有毒，易生致癌物質。

用途：用於中碳鋼、高碳鋼、低合金和球墨鑄件的淬火，還可代替碳鋼的水－油雙液淬火。45鋼有效厚度小於或即是40mm。有些外形簡單的合金鋼[40Cr,65Mn,20Cr(滲碳後),GCr15] 工件也可採用。

留意事項：要留意亞硝酸鈉有毒，而且有致癌作用，應改用無毒防鏽劑。使用溫度為30-60℃。當溫度升至100℃時，冷卻能力就會下降，就會有軟點出現。

5）氯化鋅-氫氧化鈉水溶液（光亮淬火劑）：

介質組成：氯化鋅12.25%，氫氧化鈉12.25%，肥皂0.5%，水75%。

性能：氯化鋅與氫氧化鈉反應，天生氫氧化鋅，呈乳白色，高溫區冷卻速度比水快，低溫區冷卻速度比水慢。

優點：淬火件硬度高，變形小，不易開裂，表面光亮。

用途：用於碳鋼和碳素工具鋼等外形複雜的工模具的工件的淬火，可代替水-油雙液淬火。

留意事項：要留意淬火前事先要先攪拌均勻，用壓縮空氣攪拌更好，工作溫度應控制在20-60℃之間。

6）水玻璃（矽酸鈉）水溶液：

介質組成：單一水玻璃溶液，模數M=SiO2/Na20=2.4,相對密度1.091-1.125（12-16波美度(Bc)）（矽酸鈉可用矽酸鉀代替）。

性能：（1）60SiMn鋼汽車鋼板彈簧在840℃下淬火，然後在460℃下回火，介質工作溫度60-70℃。用16波美度的溶液處理的鋼板彈簧，疲憊壽命可比油淬火（壽命40萬次）進步6.7-10倍（可達400萬次）。

（2）114淬火劑：在密度為1.10-1.12g/cm3的水玻璃水溶液中，加NaOH使相對密度調整到1.14，其優點是可減小變形，避免開裂。（3）351淬火劑：水玻璃（SiO2摩爾數/Na2O摩爾數=2.4，波美度56）19.1%，NaOH1.1%，氯化鈉12.6%，氯化鉀12.6%，有利於阻止溶液起化學變化。水玻璃冷卻能力在水與油之間。在低溫區（300－200℃）水玻璃能在工作四周形成一層韌性膜，所以冷卻速度就明顯降低。它的冷卻速度可調節，可用作淬火油代用品。

缺點：工件表面會附著膠狀矽酸鈉，難以清洗。它的工件表面有腐蝕作用。

用途：（1）用於60SiMn鋼汽車鋼板彈簧的淬火。

（2）用於外形複雜、厚薄不均的碳鋼工件的淬火

（3）用於軸承鋼等的淬火。

（4）用於大批量需用油淬火的工件，可作為油的代用品使用。

7）碳酸鈉水溶液：

介質組成：（1）低濃度碳酸鈉水溶液；（2）15-20%碳酸鈉水溶液。

性能：（1）性能和用途與氯化鈉水溶液同，但其淬火有效厚度僅為其1/3；（2）適用於有效厚度大於25mm的軸承鋼。

用途：工件表面較光潔。

留意事項：工作溫度不應超過60℃。

3、有機水溶液：

1）聚乙烯醇（PVA）水溶液（簡稱73合成淬火劑）：

介質組成：最好能使用聚合度為1750，醇解度為88%的聚乙烯醇。水溶液濃度為10%，加有防鏽劑、防腐劑、消泡劑等，它是我國用量最大的有機水溶液淬火介質，其組成為：聚乙烯醇10%，三乙醇胺1%，亞硝酸鈉1%， 苯甲酸鈉0.4%，磺化蓖麻油0.02%，水87.58%。

性能：使用時可加水稀釋，例如可稀釋到含聚乙烯醇0.1-0.3%。冬季使用時濃度應比夏季稍高，用於合金鋼時應比碳鋼稍高。

優點：它屬於成膜型淬火介質，在冷卻第一階段，淬火件表面蒸汽膜外面被由聚乙烯醇形成的粘性膜包圍，因而延長蒸汽膜的持續時間，冷卻速度緩慢。進進沸騰階段後，粘性膜破裂，冷卻速度應明顯加快。當溫度降至低溫區時，聚乙烯醇粘性膜又會重新形成，使冷卻速度下降，這有利於防止工件開裂和變形。因此，它在高溫區冷卻速度與水近似，但低溫區則比水慢。

缺點：由於在使用過程中它的濃度難以檢測和控制，所以它的冷卻性能變化大。它易發霉發臭。溶液結冰後再融解時，粘度就會下降，冷卻性能就會變差，感應淬火時，析出的聚乙烯醇會堵塞感應圈噴水孔。目前國外已停用。

用途：可用於中碳鋼及中碳低合金鋼的整體淬火，例如45鋼，40Cr鋼，40MnB鋼，42CrMn鋼等工件的淬火。

留意事項：亞硝酸鈉有毒，又會產生致癌物質，應改用其它無毒防鏽劑。使用溫度25-45℃。

2）聚乙二醇：

介質組成：感應淬火時最佳濃度為5-10%，整體淬火時為15-20%。

優點：它屬於成膜型淬火介質，可防止淬火件開裂。所形成的薄膜易清洗掉。

缺點：性能上不如聚醚型淬火介質，故歐美一直沒採用。

留意事項：使用中必須對介質濃度和溫度進行控制。

3）聚醯胺聚乙二醇（PAM）水溶液：

介質組成：由醯胺與乙二醇共聚製得。

性能：穩定性比其它有機聚合物淬火介質都好，當使用濃度超過15%時，淬裂幾率可明顯減少。

用途：可用於直接淬火，鑄造餘熱淬火和感應噴射淬火，特別用於大型工件的淬火。

4）聚醚（PAG）水溶液：

介質組成：由環氧乙烷與環氧丙烷的無規共聚物製得，常用的品種中主要成分的分子量約為13000，美國有UCON A，B，C，HT，AQ251、252、364、365等，蘇聯有ZSP1、2、3。

優點：當溫度升高時，聚醚溶解度反而會下降，乃至從水中析出（這叫做逆溶性）。聚醚水溶液在常溫下均勻透明溶液，溫度上升到濁點時，溶液就從透明變為混濁。當溫度繼續上升到逆熔點時，聚醚的線型大分子就會從水中析出，並與水完全分離。當溶液中聚醚濃度小於5%時，淬火時在高溫區析出的聚醚，能在工件表面起浸潤作用，促使蒸汽膜較快破壞，因此聚醚的冷卻能力接近於NaCl或鹼的水溶液。當聚醚濃度增大時，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醚濃度。因此聚醚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，已析出的聚醚又會重新溶於水。聚醚的熱穩定性良好，可長期使用。在美國可使用13-14年。聚醚無毒，公害小，淬火後工件易清洗。

軸承淬火液

缺點：價格太貴。

用途：在世界上聚醚是套用最廣的一種有機淬火液，可用於各種汽車工件以及航空產業的鋁合金和鈦合金，合金鋼鍛模的淬火，大轉矩柴油機曲軸感應加熱淬火等。它通常用於高頻表面淬火，其濃度為1-2%。如用5%的濃度，可使冷卻更均勻，避免水淬時經常產生的軟點。如用10-20%的濃度，可加快冷卻速度，適用於低淬火性鋼的淬火，如用20-30%的濃度，可適用於鋼件的整體和表面淬火。

留意事項：工作溫度一般為35-50℃。鋁合金為25℃以下。但大截面高淬透性合金鋼則需高浴溫，高濃度，以避免工件產生不利的應力；某些鋼（例如AISI5160）的工作溫度為70℃。

5）聚丙烯酸鈉（SPA）水溶液：

介質組成：（1）通常丙烯酸鈉和聚丙烯-甲基丙烯酸鈉按1：1比例混合而成，它是80年代出現的淬火介質；（2）我國的PAS-3水溶性淬火介質，以聚丙烯酸鹽為主要成分；（3）我國TZQ有機水性淬火介質，主要成分為丙烯酸衍生物的聚合物，含量為27%（重），此外還含添加劑0.63%。

性能：（1）冷卻曲線幾乎是直線形，蒸汽膜階段時間很長，冷卻速度慢，散熱均勻，這對於非馬氏淬火以及高淬透性、淬火易裂的鋼工件是有利的，可起到正火的效果，可避免淬火件表面脫碳和氧化。熱處理件的機械性能與調質處理相同，同時還具有很好的加工性能。由於取消了回火工序，簡化了工藝，可以節約能源，降低本錢。它可代替油浴、鹽浴或鉛浴，用於易開裂工件的淬火。（2）用PAS-3進行淬火後，工件的表面硬度和心部硬度均能符合國家標準，金相組織與淬火油相同，均為4級。疲憊試驗結果與用N15號全損耗系統用油淬火較接近。（3）TZQ的冷卻性能與PAS-3不同，蒸汽膜階段短，高溫區域冷卻速度較快，這對低淬透性鋼材的淬火有利。

用途：可用於汽車鍛件淬火、濃度5-10%的溶液可用於合金鋼的淬火。10-20%的溶液可用於不鏽鋼的淬火。15-25%溶液可用於高速鋼淬火。PAS-3可用於拖拉機活塞銷20Cr鋼滲碳後淬火和低溫回火。

6）聚丙烯醯胺（PAM）水溶液：

介質組成：PAM分子量在150萬以上，有兩種水溶液：1號水溶液分子量為250萬以上，2號水溶液分子量為150-250萬，有效含量為7%，可完全溶於水中。此外還有固體的PAM產品，分子量各為300-500萬和500-700萬，水溶液中還要加進防鏽防腐劑。

性能：水溶液中加有亞硝酸鈉，除有防鏽作用外，還有破壞膜的作用，從而進步淬火臨界區域的冷卻速度，改善淬火條件（但亞硝酸鈉有毒）。前蘇聯某汽車廠的載重汽車的曲軸（軸徑100mm），過往採用油淬，後來為了進步淬透性和防止開裂，採用1-2%PAN+NaCL水溶液，淬火後軸徑可以全部淬透，經高溫回火後，心部和表面的機械性能基本一致，疲憊強度極限要比油淬高出25%，經濟效益好。

留意事項：亞硝酸鈉有毒，又會產生致癌物質，應改用其它無毒防鏽劑。

7）木質素磺酸鹽：

介質組成：它是造紙廠亞硫酸紙漿廢液的提出物，通常使用濃度為5-15%，溶液中可加進碳酸鈉來調整。

性能：無毒，本錢低（僅為淬火油的1/160-1/240），隨著它的濃度增加，蒸汽膜階段的時間就會延長，冷卻速度就會降低。木素磺酸鹽能被吸附於金屬表面，形成膠體膜，使冷卻速度明顯降低。

缺點：輕易發霉，從而導致變質分解，影響淬火質量。它還有難聞的氣味。

8）XL-氯化鋅水溶性淬火介質：

介質組成：XL主要是烷基苯的衍生物，有很高的抗氧化性和熱穩定性，它是褐色粘稠液體，相對密度為1.5，溶於水中後為真溶液，可以與氯化鋅等配合使用（加其它鹽類效果不如氯化鋅）。

性能：氯化鋅可在工作表面起破壞蒸汽膜作用，進步介質的特性溫度，縮短蒸汽膜階段的時間，進步淬火臨界區域的冷卻速度，在沸騰階段後期，由於粘度的增加和不斷在淬火工件表面產生的沉積物，減緩了熱的傳導，減低了冷卻速度，因而可降低淬火件內應力，防止開裂，並減小變形量。

用途：可用於45鋼，GCr15鋼等的淬火。

9）511水溶性淬火介質：

介質組成：以高分子有機聚合物為主，加有淬火高溫區域冷卻速度調整劑，可以任意比例與水互溶，冷卻速度可調整。

性能：無毒、無味、防鏽性能好，泡沫少，防腐性好，淬火後，熱處理件的硬度與金相組織都合格。

用途：可用於感應噴射淬火，碳鋼，合金結構鋼和軸承鋼的整體浸淬。

10）聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）水溶液：

介質組成：由N-乙烯基與吡咯烷酮聚合而成，分子量5萬-36萬（最佳為10萬-20萬），根據分子量的不同分為4個牌號，通常還加進15%以下的防鏽劑（亞硝酸鈉，硼砂等和3%以下的防腐劑）。

性能：有很強的防止淬裂能力，可在較低濃度下使用，有一定的消泡、防鏽性能。

缺點：在使用中，分子鏈輕易斷裂，使分子量降低，影響淬火質量，故未被廣泛使用。

用途：可用於整體直接淬火，鑄造餘熱淬火及感應淬火，使用溫度較寬（30℃-沸點四周）。

留意事項：亞硝酸鈉有毒，又會產生致癌物質，應改用其它無毒防鏽劑。

11）三乙醇胺水溶液：

介質組成：水溶性好，可直接溶於水中。淬火濃度通常為5-8%。

性能：冷卻能力介於水和油之間，在低溫區域，冷卻仍嫌過快；當濃度為12%時，冷卻速度會明顯減慢。淬火工件不易生鏽，用於鹽浴加熱淬火時不會與無機鹽起化學作用。

缺點：消耗能量較大，價格較高，淬火時會發生嗆人氣體。

用途：可用於中碳鋼淬火。

留意事項：使用溫度20-55℃。

12）乳化油淬火液：

介質組成：先用少量水（40℃左右）溶解乳化油，然後在室溫下再加水稀釋至所要求的濃度10-15%。69-1乳化淬火油可配成1-5%的水溶液使用。

性能：乳化油加進水中後，可使冷卻速度下降，使蒸汽膜的穩定性進步，沸騰階段向低溫區域轉移。69-1等質量較好的乳化淬火液不易變質發臭，使用壽命較長，防鏽性好。

用途：可用於中碳鋼感應加熱淬火。

留意事項：使用溫度為20-45℃。

淬火液濃度變化的原因

淬火液中的PAG聚合物本身相當穩定，在一般的使用條件下幾乎不會被氧化分解，也不會和遇到的酸鹼物質發生反應。那么，問題出在什麼地方？後來，經過研究發現，上面談到的問題，實質上是使用中的有效濃度的測定方法問題。

軸承淬火劑是以PAG聚合物為主，加上其它提供輔助性能的添加劑而製成的。在工件淬火過程中，工件周圍的液溫一旦升到溶液的濁點以上，PAG聚合物就從溶液中脫溶出來，以細小液珠形式懸浮在淬火液中。懸浮的PAG液珠一接觸到紅熱工件，就靠其非常好的潤濕性粘附到工件表面上，成富水的包膜把工件包裹起來。軸承淬火介質就是靠這種包膜來調節水的冷卻速度，避免工件發生淬火開裂的。工件冷卻下來後，黏附在工件上的聚合物又會回溶到淬火液中。回溶需要時間，而生產中往往等不到聚合物回溶乾淨就將工件從淬火液中取出。這樣，工件帶出的液體中PAG聚合物含量往往高於所用淬火液中的含量。長期、大量工件淬火後，淬火液中PAG的相對濃度就必然逐漸降低，而其它添加劑組份的濃度卻逐漸相對升高。因為只有PAG才有調節水的冷卻特性的作用，它的濃度降低就相應降低了淬火液調節冷卻特性的能力。由於一般工廠都採用折光儀來測定淬火液的總濃度，所以，在相同濃度上，使用久了的PAG淬火液冷卻速度更快，成為引起淬裂的原因。

解決這類問題的辦法，一是改進濃度檢測方法，最好是用冷卻特性測試儀來調控濃度；二是發現工件的淬火硬度升高，就適當提高淬火液的折光儀濃度，來保證工件不淬裂。

此外，為了減緩有效濃度降低的速度，可以設法延長工件在淬火槽中的浸泡時間，並對工件上帶出的淬火液做及時的清洗，而後將清洗用的水補充進淬火槽中。這樣做也能減少淬火劑的消耗。

由於水是其中的第一大組份。而水在熱處理生產中特別容易揮發。所以水溶性淬火介質的有效濃度測量問題都非常重要。PAG類淬火介質可以用折光儀法檢測濃度，但它不適於用比重法測量濃度。聚乙烯醇類淬火介質不適於用比重法，也不適於用折光儀法測量濃度；因此很難做現場濃度調控。無機鹽水溶液的濃度檢測既可以用折光儀發，也可以用比重法。所有水性淬火液都適宜用冷卻特性儀來控制濃度。但採用冷卻特性控制濃度不僅需要配備冷卻特性測試儀，還需要相關的套用技術和分析能力。

適用範圍

可用於鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵以及衝壓件等的淬火。適用於開口式淬火槽、連續爐、淬火槽外設的多用爐及感應淬火爐等。

1、鍛鋼：小至一公斤大至幾噸的低淬透性鍛鋼或高淬硬性合金鍛鋼均可採用，所用濃度隨合金成份而異，介於10%至30%不等。

2、鑄鋼：如同鍛鋼一樣，單重懸殊，淬透性各異的鑄鋼和合金鑄鋼亦均可採用，所用濃度隨合金成份及鑄件形體而異，介於10%至30%不等。

3、鑄鐵：球墨鑄鐵及可鍛鑄鐵通常使用20%-30%濃度的。

4、感應淬火：對齒輪、心軸、凸輪軸、軸承軸頸等經常採用火焰或感應淬火，水溶性油淬火液是淬火油的最理想的代用品，可完全消除油煙和火災隱患。

以上只是水溶性油淬火液的適用範圍，現場可根據所處理工件的鋼種、形狀複雜程度、尺寸大小、工件熱處理要求及車間的冷卻設備情況綜合考慮，最後選定濃度最好通過試驗確定。

淬火劑的維護與管理

淬火介質在使用過程中都會受到污染。包括內部和外部的污染。

內部污染

1.1自來水的污染。自來水的污染是不可避免的。

1.2 不均衡帶出引起的污染。淬火冷卻後期，工件表面溫度下降到逆溶點附屬檔案（74℃），工件表面所沾的淬火劑原液（聚烷撐二醇），就會慢慢回到工作液中。回溶時間越長，工件的表面殘留就越少。由於聚烷撐二醇是淬火劑的主要成份，如果帶出量太多，久而久之就會引起淬火液組分失調。

解決的方法：

A延長回溶時間，讓聚合物完全溶解於工作液中，當溫度低於74℃時，聚合物就會溶解於水中。

B在保證工件不會淬裂的前提下加快淬火液的流速

C淬火結束，工件出水前可擺動幾次。

D如果個別工作表面殘留較多，也可以用清水沖洗後溶液在倒入工作液中。

1.3 PAG聚合物變質產物的污染。

外部污染

外部污染主要有工件帶入的氧化皮、灰塵、油類等。氧化皮等比重≥水的不溶物(淬火液密度與水相當)，溶入槽底，其存在一般不影響濃度測定和冷卻特性，只要定期過濾去除，就能保證正常生產。

對於外來污染，比較難處理的就是油。油污染通常來自工件上的切削液、設備的潤滑及液壓油等，由於油密度比水小。所以油一般都會浮在表面或乳化到水溶液中。浮在表面的油不影響淬火液的冷卻特性，但可能妨礙操作和濃度測量。當受到比較強烈的機械攪動或淬火液中帶進了肥皂和洗滌劑時，這些油就容易被乳化到淬火液中。乳化進去的油一般不影響淬火液的濃度測量值，但會稍微增大低溫時的冷卻速度，因而有可能因油污細菌分解而變臭，同時淬火液變黑。經驗表明，由於污染引起的發臭和變黑都不影響淬火液的冷卻特性，也不影響測量結果。

淬火液消除油污染的方法是，首先設法不讓油進入淬火液中，然後是及時清除淬火液上面的浮油，最後是打破油的乳化狀態並加以清除。

使用方法

1、 由水或油換成水溶性油淬火液，系統無需大的改動。如原有冷卻循環裝置（板式或管式換洗器，水塔，貯水池）油溫可控制在80℃以下的系統，只需徹底清洗乾淨系統即可。

2、 系統清洗：首先排淨系統中的水或油，用清洗劑及水循環清洗劑漂洗系統管道。確認系統及管道清洗乾淨後，排放乾淨。注入清水至正常液面的50%，倒入所需水溶性油淬火液原液，同時攪拌，循環，再加清水至正常液面。

3、 系統匹配：淬火槽壁如塗有酚樹酯漆，需去除。水溶性油淬火液含有防鏽劑，對淬火槽及工件有短期防鏽作用。在使用過程中，硬水中的陰陽離子會消耗其中中的防鏽劑，一般補加新液就補充了防鏽劑濃度。

4、 不推薦使用電鍍槽，軟木和皮革不能用於水溶性淬火劑系統的密封。

淬火液使用注意問題

夏天到了，軸承淬火液維護不當是很容易變質的，這就需要使用用戶注意，要定期攪拌，在不幹活的情況下，一天最好攪拌一次，根據淬火液的多少確定攪拌時間。另可添加防腐劑，定期可向廠家郵寄樣品進行測試。其它季節同樣也要注意。