水溶性聚合物淬火介质的特点及应用
发布时间:2012-05-03 14:57:27
大多数聚合物淬火介质是通过聚合物在工件周围形成聚合物膜来达到降低冷速的日的的。它们的共同特点是：
①聚合物淬火工作液在各温度阶段的冷速分布与聚合物膜的成膜机制、膜的结构和强度有直接关系；
②具有较短的蒸汽膜沸腾阶段，且蒸汽膜的破裂较为均匀；
③聚合物膜厚度与冷速成反比：
④淬火工作液的浓度与聚合物膜的厚度成正比，与冷速成反比；
⑤淬火工作液的温度与冷速成反比；
⑥淬火工作液的相对流速与冷速成正比。
根据这些特点，人们不仅可以按照工艺上的实际需要选择聚合物淬火介质的类型，而且可以在使用过程中，通过调整聚合物淬火液的浓度、液温和流速，在一定程度上调整和控制冷速和冷速分布。
聚合物淬火介质的应用：
①各类碳素钢、低中合金结构钢、渗碳钢、弹簧钢、模具钢、轴承钢等多种钢制工件，各种铝合金板材及铸锻件的热处理。
②各种开式淬火槽和感应加热淬火。
聚合物淬火介质与淬火油相比的优点：
①非可燃性。无火灾危险，无需消防设备及其管理维护费用。
②无油烟油雾。无需空气净化设备。
③蒸汽膜均匀破裂。有助于控制开裂和畸变。
④在淬火过程中不会生成有害的气味和热分解产物。人体健康安全。
⑤泄漏和溅出的淬火工作液可以用水清洗。情节的工作环境。
⑥可改变浓度调整冷速。更大的热处理工艺操作弹性。
⑦采用非逆溶性聚合物淬火液，可实现工件的局部淬火和在高温出液，以满足特殊的热处理工艺要求。
⑧对于淬火后需经回火处理的工件，可免去中间的清洗步骤。
聚合物淬火介质的应用局限。
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。
聚合物淬火介质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，尤其是聚合物淬火介质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，如新的水溶性聚合物或其他无机材料，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聚合物或其他材料很多，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，而如果这个特定冷逮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蓼无几了。
随着高分子产聚合物材料及整个材料工业的不断发展，在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高分子聚合物在热处理淬火冷卸材料中的应用，也应当给予充分的注意。
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