水溶性淬火介质自来水冷却特性的两大缺陷
来源:开封市华能电炉有限公司
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作者:huanengdl
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发布时间: 2017-05-13
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自来水的冷却特性具有两大缺陷，一是低温冷速太快，二是冷却特性对水温异常敏感，水溶性淬火介质同样遗传了自来水的这样一些特性。淬火液在使用过程中液温难免会升高，温度升高使蒸气膜的稳定性提高，导致高温阶段的冷却速度和特性温度明显下阵，甚至出现了油类淬火介质典型的蒸气膜阶段。
自来水的冷却特性具有两大缺陷，一是低温冷速太快，二是冷却特性对水温异常敏感，水溶性淬火介质同样遗传了自来水的这样一些特性。淬火液在使用过程中液温难免会升高，温度升高使蒸气膜的稳定性提高，导致高温阶段的冷却速度和特性温度明显下阵，甚至出现了油类淬火介质典型的蒸气膜阶段。液温升高同时会使工件表面包附更厚的PAG膜，提高了对流冷却阶段的开始温度，导致低温冷速降低。 对于水溶性淬火介质，搅拌是一个非常重要的工艺参数。通过调整搅拌方式不但可以获得不同的淬火烈度。还可以改善淬火硬度的均匀性，同时延缓介质的老化。实现搅拌有多种方式如下： (1)最原始的搅拌方式就是淬火时用吊车（行车）上下左右前后晃动'但这种搅拌人为因素太大，没有规律性可言，淬火后产品质量的可控性很差。 (2)某些企业通过通入压缩空气进行搅拌。但是压缩空气的通入可能会导致工件表面粘附有气泡，同时对工件表面热量的传递产生影响，同时冷却均匀性也很-难保证。此外，空气的通入还加快了淬火介质的老化。 (3)也有部分企业的淬火槽是采用泵搅拌。这种搅拌在淬火区内形成的流态场为层流，介质只作轴向（单向）运动，虽然局部的淬火烈度可以达到很．高，但是淬火件的各个侧面（正面和反面）的冷却速度差极大。另外，即使扬程再大、流量再大的泵，也很难使整槽内的介质全部运动起来。 大型锻件在加热和冷却的过程中，为保证组织转变的均匀性，需根据工件的实际形状设计专用的工装和夹具。在保证使用过程中有足够强度的前提下，工装夹具应尽可能轻巧，以利于缩短加热时间，降低能耗及成本。 为了减小淬火应力，避免产生裂纹，可以采用预冷淬火的措施，降低零件各部分的温差，使一些危险易裂部位的淬火应力得到缓解。由于上部奥氏体亚稳区冷却缓慢，则延缓了过冷奥氏体形核过程而使淬硬层增厚，有利于大壁厚零件的生产。预冷时间可根据钢的连续冷却转变曲线并结合生产经验来确定。为有效减小淬火过程中的热应力，可以采用“水基2空间歇’’的冷却方式。工件在空气中冷却时，可以使工件表面温度慢慢回升，消除部分淬火过程的内应力，某种意义上还可起到自行回火的作用。若冷却的间隔时间控制得当还可以有效降低内外表面温差，减小冷却过程的热应力。
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