碳酸钠水溶液的特征及冷却特性
发布时间:2012-06-19 22:07:30
碳酸钠水溶液的物理化学特性
碳酸钠在水中的溶解度：
当温度为0摄氏度时，NaCO3·10H2O的溶解度为6.4%，而NaCO3·H2O没有溶解度；
当温度为0摄氏度时，NaCO3·10H2O的溶解度为11.2%，而NaCO3·H2O没有溶解度；
当温度为20摄氏度时，NaCO3·10H2O的溶解度为17.8%，而NaCO3·H2O没有溶解度；
当温度为30摄氏度时，NaCO3·10H2O的溶解度为29.0%，而NaCO3·H2O没有溶解度；
当温度为40摄氏度时，NaCO3·10H2O没有溶解度，而NaCO3·H2O的溶解度为33.2%；
当温度为50摄氏度时，NaCO3·10H2O没有溶解度，而NaCO3·H2O的溶解度为32.2%；
当温度为60摄氏度时，NaCO3·10H2O没有溶解度，而NaCO3·H2O的溶解度为31.2%；
当温度为80摄氏度时，NaCO3·10H2O没有溶解度，而NaCO3·H2O的溶解度为31.1%；
当温度为100摄氏度时，NaCO3·10H2O没有溶解度，而NaCO3·H2O的溶解度为31.1%；
水溶性淬火剂之碳酸钠水溶液的密度
浓度ω(Na2CO3)(%) 5 7 10 12 14
密度(g/cm3) 1.050 1.071 1.103 1.124 1.146
水溶性淬火剂之碳酸钠水溶液的沸点
浓度ω(Na2CO3)(%) 9.4 17.2 23.2 29.1 33.9(饱和)
沸点（℃） 101 102 103 104 105
碳酸钠水溶液的冷却特性
20℃的碳酸钠水溶液（质量分数）的冷却能力与其浓度的关系与使用水溶性淬火剂相关。实验证明，5% Na2CO3水溶液作为水溶性淬火剂的最大冷速约为1700℃／s，对应的温度450℃左右，特性温度约700℃。10%-20% 水溶性淬火剂之Na2CO3水溶液高温区冷速较慢，300℃左右冷速最快，约为500℃／s。
水溶性淬火剂的应用局限
①一般不适用于各种密闭式气氛炉（水蒸气将破坏炉内气氛）。
②不适用于经盐浴炉加热后工件的淬火。
③成批工件淬火时，工件之间应保持足够的距离。
水溶性淬火剂仍然是液体淬火介质的主要发展方向。在今后相当长的一段时间里，用水基淬火介质，尤其是水溶性淬火剂进一步取代淬火油和水仍然是一个不可逆转的技术和市场发展趋势。
为此，必须开发新的水基介质，如新的水溶性淬火剂、水溶性淬火液或其他无机材料，拓宽可控制冷速变化范围，目前，许多产品在理论上都可以达到“从水到油之间的任何冷速”，但在实际应用上，其可控制冷速往往只能在靠近水冷速的一个很窄的范围内变化。
由于受到材料本身和诸多热处理工艺多样性的限制，许多在实验室冷速曲线上能够达到的冷却速度，在工业生产规模上根本无法实现。理论上能溶于水并且改变其冷速的水溶性淬火剂、水溶性淬火液或其他材料很多，但是，真正能够通过浓度改变在工业热处理设备上有效和稳定地达到特定冷速的材料就不是很多了，而如果这个特定冷速要在一个足够宽的范围内实现可控制变化，则实际可选之物就寥寥无几了。
随着水溶性淬火剂之高分子聚合物材料及整个材料工业的不断发展，在水溶性淬火剂之水基热处理淬火材料的取材上必将提供许多新的机会和可能。除此之外，对于天然以及改性天然水溶性淬火剂之高分子聚合物在热处理淬火冷却材料中的应用，也应当给予充分的注意。
本文参考《淬火冷却技术及淬火介质》一书。
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