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PAG類水性淬火劑是由具有逆溶特性的水溶性高分子材料復配各類功能助劑合成的。所謂逆溶性指物質在水中溶解度隨溫度的升高而降低。達到一定溫度后,就析出不溶,溫度降低后又重新回溶的特性。用這類水溶性高分子材料生產的淬火劑,高溫區冷速快,低溫區尤其300攝氏度時冷速慢,正因為以上特性,所以該類物質特適合做淬火劑。淬火工作硬度高、不裂、淬硬層深,經過調節濃度,調節液溫,使用不同工藝加工的PAG可以在水和油特性之間任意調節,以滿足不同用戶各種要求。詳情見以下:
大家知道,油高溫區冷速是較低的,所以有時侯對有些工件硬度達不到,但它300℃的冷速更低,所以一般不會裂,而自來水高溫冷速很快,300℃的冷速也較快,雖然淬火硬度和深度好,但特易裂,用VIF冷卻速度測定儀測得以下數據:
淬火劑類型 |
Vmax(oC/s) |
Tvmax(oC) |
V300(oC/s) |
t600(s) |
t400(s) |
t200(s) |
32#機械油 |
065 |
537 |
006 |
013 |
017.5 |
047.5 |
自來水 |
220 |
627 |
086 |
004.5 |
005.5 |
008.0 |
表1,自來水30℃和32號機械油40℃時的冷卻特性數據
生產PAG水性高分子聚醚,通過控制工藝條件可以獲得不同PAG,不同PAG淬火性能也不同。本公司主要使用三種,牌號分別是THIF—502A,502B,502C水性淬火劑,用VIF冷卻速度測定儀測得以下數據(同濃度(10%)、同液溫(30oC)),由表2可見整個特性數據均在油和水之間,其中502C明顯慢于502B,502A。我公司502C已廣泛用于各類工件整體淬火,取代原來用油的也很多。
淬火劑類型 |
Vmax(oC/s) |
Tvmax(oC) |
V300(oC/s) |
t600(s) |
t400(s) |
t200(s) |
502A |
158 |
720 |
49 |
002.8 |
004.4 |
009.2 |
502B |
136 |
645 |
47 |
002.8 |
004.8 |
009.8 |
502C |
119 |
643 |
36 |
009.6 |
011.4 |
019.0 |
表2,同濃度(10%)、同溫度(30oC)下,不同型號502的特性數據(502A 、502B、502C)
對于同一種牌號例THIF—502B水性淬火劑,調節濃度可以獲得不同的效果,由表3可見。假如工件用低濃度淬火易裂,可以提高濃度來改變,例如某履帶廠履帶材質40CrB,濃度在10%時還有裂紋,等提高到15%時,裂紋完全消除,硬度正常。對于不同材質,應該用不同濃度,常見材料經長期經驗積累,一般能很準確提供使用濃度,特殊材料,可先做實驗確定。
濃度 |
Vmax(oC/s) |
Tvmax(oC) |
V300(oC/s) |
t600(s) |
t400(s) |
t200(s) |
5% |
170 |
548.5 |
80 |
003.0 |
004.1 |
009.4 |
10% |
136 |
645 |
47 |
002.8 |
004.8 |
009.8 |
15% |
125 |
712 |
35 |
003.0 |
004.1 |
006.0 |
表3:在相同溫度下,不同濃度502B的冷卻特性數據
對于同一淬火液,在相同濃度條件下,通過調節淬火液的溫度也獲得不同淬火效果。這對于很多只有一個槽液但又要處理很多不同材料的廠子很有幫助。因為液溫提高,冷速下降,所以應該先處理那些不易裂紋的材料先提液溫,然后再處理易裂的材料。
溫度 |
Vmax(oC/s) |
Tvmax(oC) |
V300(oC/s) |
t600(s) |
t400(s) |
t200(s) |
20oC |
159 |
730.00 |
48 |
002.4 |
004.0 |
009.4 |
30oC |
136 |
645.00 |
47 |
002.8 |
004.8 |
009.8 |
40oC |
128 |
650.00 |
42 |
004.0 |
005.8 |
011.4 |
50oC |
111 |
629.75 |
40 |
008.8 |
012.6 |
018.4 |
表4:在相同濃度(10%)不同溫度下,502B的冷卻特性數據
由以上可見,通過不同手段調節,可以在水和油之間任意調節,選用502C,使用濃度高些,淬火溫度也稍高些,會獲得愈來愈趨向油的特性。
PAG還具備以下多種優點:
一、 安全環保。因為水溶所以安全環保,PAG類淬火劑使用濃度一般是原液的5%-25%之間,其余大部分是水,所以不會象油淬時起火、冒煙。有些工廠工件特大,用油淬每次下去后濃煙滾滾,火苗一下竄很高,特別易發生火災。實際上,國內外這種原故造成重大火災和人員傷亡事故舉不勝舉。PAG類水性淬火劑決不會起火、冒煙。有效克服油的缺點。
二、 成本低、節省經濟。由于油能燃燒,那么大的工件淬火時很易燃燒,浪費很多油,而且表面照常要帶出部分,因此淬火油消費量很大,隨著油價的上升,越來越顯示成本上升趨勢,以32#機械油為例,現在價格在8300元左右。PAG類水性淬火劑雖價位22000元/噸,但是一般可以按1:9兌水使用:按使用濃度10%左右,工作成本只有2000元/噸,大大低于油的價格。最重要的是不燃燒那么損失量很少,例如某公司100噸油槽一年消耗油30噸,費用240000元,用我公司淬火液只用四噸,節省成本十多萬,而且不擔心起火。現在貴公司只要賣掉廢油的款,不用再增加成本就可用上THIF-502淬火劑。
三、 PAG類水性淬火劑比熱值較高。其比熱值總體與水比熱溶相近,濃度增大,比熱值略大一點,比油要高出很多,這一特點能為工廠解決大問題。曾經有好多個用戶由于從油換到PAG類水性淬火劑,結果干的工件單體重量比以前大多了,日處理量比以前用油干的活多了。
四、 加工后的工件硬度高,變形量減少,淬硬層深。對很多材質和各種類型工件,油改用PAG類水性淬火劑,普遍硬度提高了2HRC,變形量減少,例某重型機械廠做長軸類的工件,經使用兩年后,充分驗證以上優點,某鏈條廠鏈片用32#機械油淬火,硬度52HRC,回火硬度44HRC,拉斷力20千牛,韌性斷裂,用PAG類水性淬火劑,淬火硬度55HRC,回火硬度45HRC,拉斷力20.2千牛,韌性斷裂,多方面性能都好于油淬。以下是一大型鑄鍛企業使用我公司產品后數據:
42CrMo軸,直徑310mm 回火后硬度分布(PAG10%)
位置 |
布氏硬度 |
洛氏硬度 |
表層 |
343 |
36.6 |
10mm |
318 |
33.5 |
20mm |
318 |
33.5 |
30mm |
318 |
33.5 |
40mm |
318 |
33.5 |
50mm |
318 |
33.5 |
60mm |
318 |
33.5 |
70mm |
323 |
34.4 |
80mm |
318 |
33.5 |
90mm |
323 |
34.4 |
100mm |
323 |
34.4 |
110mm |
323 |
34.4 |
120mm |
308 |
32.4 |
130mm |
308 |
32.4 |
140mm |
281 |
29.3 |
150mm |
281 |
29.3 |
160mm 心部 |
278 |
28.7 |
五、 兼容性強、防腐耐用性能要好得多。PAG類水性淬火劑比聚乙烯醇淬火劑化學忍耐性能要好得多,混入小量的酸、堿、鹽,雜質影響不太大,并不會立即變質,不象聚乙烯醇,特易變質。
六、 使用壽命長,由于PAG類水性淬火劑具有的高溫逆溶,低溫回溶特點,本身沒有產生任何化學變化,也沒有分解,只有表面粘帶小許,所以使用壽命很長,除非正常消耗,從用戶使用實際情況和化學特性來看都證明這一點。
通過以上分析可見,PAG淬火劑實為質量可靠,價格低廉,安全環保的一種新型淬火介質,正是產業升級,革新換代最佳時機,THIF-502淬火劑是您最佳選擇。