感应淬火冷却技术及控制

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1、关键字：淬火冷却技术在研宄自来水作为淬火介质的两大缺点的文章中，附带提出了液态淬火介质具有两个共性的缺点。缺点之一足：任何一种确定的液态淬火介质，都只有相当有限的适用范围，用于耍求更髙冷却速度的工件，将淬不硬；用于要求更低冷却速度的工件，乂会淬裂。缺点之二是：当淬火工件从萵于介质的特性温度冷却下來时，往往在工件的局部区域发屯冷却速度突变，因此引起很人的内应力，从而可能造成超差的淬火变形。本文将全而讨论液态淬火介质这W个共性的缺点，而熏点是介绍克服第一类缺点的各种措施。一关于第一个缺点图1自来水和N32#机油的冷速曲线对比某些工件"汕淬不硬，水

2、淬要裂”曾经是W扰热处理生产的一个难题。允其原因，铧通机汕和0來水都只有有限的适用范围。从冷却速度分布惜况看，在自来水和齊通机油之间有一个相当宽的空D地带，如图1所示。以填补这一空白为目标，通过儿十年的工作，研究开发了多种汕性和水性介质，基本上填补了水和普通机油之间的空臼。到现在，常用的淬火介质，按冷却速度由慢到快的次序排列：使用温度较商的等温分级淬火汕（热汕）、普通机汕、使用温度较低的等温分级淬火汕（半热汕）、中快速淬火汕、快速淬火油，随后是高浓度的PAG泮火液、中浓度的PAG淬火液、低浓度的PAG淬火液，自来水、低浓度盐（或者碱）水等。它

3、们都有各自的优缺点和各自的适用范围。一种淬火汕是一种确定的淬火介质。同种水性淬火剂，配成不同的浓度，就是不同的淬火介质。填补自来水和普通机油之闾的空臼，需要这么多种不同的淬火介质！这是液态介质共性的第一个缺点所决定的。当今的高压气淬，选定一种适当的气体，通过改变气压，就可以获得从静止空冷到中等快速淬火汕的不同冷却效果。相比之下，液态介质的这个缺点也实在太严軍.了。二克服第一类共性缺点的措施由于清水的适用范围很有限，从古至今，人们不得不去寻找各式各样的淬火介质，并摸索出多种巧妙的泮火技术，来满足不同工件的热处理要求。这方而的工作，大致可以归纳成

4、以下儿类。1寻找或者研宄开发多种不同适用范围的淬火介质，来满足不同的需要。这才有我们现在可以选用的多种淬火介质品种。2选择适用范围尽可能宽的淬火介质品种，而不是选择适用范围很窄的和特别专用的淬火介质。影响淬火介质使用范围宽窄的因素，包拈介质的冷却特性对液温的敏感性、对相对流速的敏感性、介质的使用温度范围宽窄，以及介质的粘度对液温的敏感性等。一般说，冷却特性对液温的敏感性越大，介质的适用范围越窄。相反，冷却特性对液温的敏感性越小，介质的适用范围就越宽。这是因为，多个丁件同时淬火时，位于不同部位的工件，以及同一丁.件的不同部位，接触的液温是不相M

5、的。于是，液温对介质冷却特性的影响越大，淬火后工件的性能均匀性就会越差。按这一规律，盐（或者碱）水溶液的适用范围就比ft来水要宽。而淬火汕的适用范围比相同冷却速度范围的水溶性介质要宽。相对流速对冷却特性的影响越大，介质的适用范围就越窄。相反，相对流速对冷却特性的影响越小，介质的适用范围就越宽。这是因为，同时淬火时，位于不同部位的工件，以及工件的不M部位，与之接触的介质的相对流速是不相同的。于是，相对流速对介质冷却特性的影响越大，淬火后T件的性能均匀性就会越差。一般说，淬火油的冷却特性对相对流速的敏感性较小，而自来水的敏感性较大。PAG淬火液主

6、要靠粘附在工件表明的聚合物膜来控制工件冷却速度，只要相对流速控制在不会冲掉那层聚合物膜的程度，流速人小对冷却特性的影响就会比自来水要小。介质的使用温度范围宽是我们所希望的。使用范围宽的介质，可以在更广的范围使用，来满足不同工件的热处理要求。自来水的使用范围窄。淬火油的使用范围相对较宽。对于PAG淬火介质，浊点太低的品种使用的温度范围就很窄，而浊点相对较商的品种使用的温度范围就较宽。当外力使液体发生流动时，其内部分子之间会产生-•定的阻力来妨碍这种流动。这种阻力的大小就是液体的粘度。粘度是表征润泔汕的流动性的主要指标。在艿它条件相同时，粘度不同

7、，液体的流动情况不同。流动情况不M，会进而影响丄件获得的冷却效果。尤其是在工件形状较复杂，或者多个工件同时淬火时，冷却效果的差别会更大些。介质的粘度越商，其实际的冷却能力就越差；相反，介质的粘度越低，其实际的冷却能力就越强。因为这原因，在我们凭冷却特性曲线比较不M油品的冷却能力时，也应M吋考虑到汕的粘度的影响关键字：淬火冷却技术3改进己有介质，以扩展它们的适用范围。比如，纯净水的适用范围窄。水中溶解适贵的盐或者碱，配成盐水或碱水后，可以扩大水的使用温度上限和下限；而且可以获得更快的髙温冷却速度和浓度较髙时稍慢的低温冷却速度。4开发适用范围更宽

8、的液态淬火介质。在关于液态淬火介质的选择方法的文章中，己经得出丫这样的结论“对于淬火用油，一般说，蒸汽膜阶段越短，冷却速度越快，适用的工件和钢种就越多。对于水溶性介