常用的淬火介質有水、水溶液、礦物油、熔鹽、熔堿等。
水 水是冷卻能力較強的淬火介質。來源廣、價格低、成分穩定不易變質。缺點是在C曲線的“鼻子”區(500~600℃左右),水處於蒸汽膜階段,冷卻不夠快,會形成“軟點”;而在馬氏體轉變溫度區(300~100℃),水處於沸騰階段,冷卻太快,易使馬氏體轉變速度過快而產生很大的內應力,致使工件變形甚至開裂。當水溫升高,水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(如油、肥皂、泥漿等),均會顯著降低其冷卻能力。因此水適用於截麵尺寸不大、形狀簡單的碳素鋼工件的淬火冷卻。
鹽水和堿水 在水中加入適量的食鹽和堿,使高溫工件浸入該冷卻介質後,在蒸汽膜階段析出鹽和堿的晶體並立即爆裂,將蒸汽膜破壞,工件表麵的氧化皮也被炸碎,這樣可以提高介質在高溫區的冷卻能力。其缺點是介質的腐蝕性大。一般情況下,鹽水的濃度為10%,苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%。可用作碳鋼及低合金結構鋼工件的淬火介質,使用溫度不應超過60℃,淬火後應及時清洗並進行防鏽處理。
油 冷卻介質一般采用礦物質油(礦物油)。如機油、變壓器油和柴油等。機油一般采用10號、20號、30號機油,油的號越大,黏度越大,閃點越高,冷卻能力越低,使用溫度相應提高。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種。
新型淬火劑 有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。聚乙烯醇常用質量分數為0.1%~0.3%之間的水溶液,共冷卻能力介於水和油之間。當工件淬入該溶液時,工件表麵形成一層蒸汽膜和一層凝膠薄膜,兩層膜使加熱工件冷卻。進入沸騰階段後,薄膜破裂,工件冷卻加快,當達到低溫時,聚乙烯醇凝膠膜複又形成,工件冷卻速度又下降,所以這種溶液在高、低溫區冷卻能力低,在中溫區冷卻能力高,有良好的冷卻特性。
|