PAG水溶液淬火介質(zhì)使用中的變化規(guī)律

發(fā)布時(shí)間：2012-5-11 10:49:26

PAG淬火劑是以特定的聚醚類(lèi)非離子型高分子聚合物(PAG），加上能獲得其他輔助性能的復(fù)合添加劑和適量的水制成的。使用中，淬火液可能發(fā)生的變化主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是其冷卻性能上的變化，另一類(lèi)是其防銹和防腐敗等性能的變化。 PAG組分的變化淬火液的冷卻特性決定于其中PAG組分的特性和數(shù)量。其他提供輔助性能的添加劑對(duì)淬火液的冷卻特性幾乎沒(méi)有影響。淬火液中所含PAG聚合物的變化包括量的變化和質(zhì)的變化兩部分。 ①淬火液中聚合物量的變化：生產(chǎn)中，工件帶出與受高溫氧化分解都會(huì)使聚合物的量減少。淬火過(guò)程中，工件周?chē)簻厣?，PAG聚合物從溶液中脫溶出來(lái)并靠其潤(rùn)濕性以富水的包膜形式黏附在工件表上，從而調(diào)整工件的冷卻速度。工件冷卻下來(lái)后，黏附在工件表面的聚合物又會(huì)回溶到淬火液中?；厝苄枰欢ǖ臅r(shí)間，而生產(chǎn)中往往等不到聚合物回溶干凈就將工件從淬火液中取走。因此，工件帶出的液體中，PAG含量往往高于所用淬火液中PAG的平均濃度。長(zhǎng)期、大量淬火后，淬火液中PAG的相對(duì)濃度必然逐漸降低，而其他添加劑組分的相對(duì)含量就隨之增長(zhǎng)。因此，回溶得越充分，淬火液中PAG組分的相對(duì)減少就越慢，即其冷卻特性越穩(wěn)定。 ②PAG的氧化分解：配制PAG淬火液的聚合物具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，在室溫下與一般的酸堿不反應(yīng)。只有在250℃的高溫且又有氧存在的條件下才被氧化分解。淬火過(guò)程中，黏附在工件表面的聚合物膜大部分可以因?yàn)槠渲屑捌渲軇偟乃直黄３衷诓桓哂谒悬c(diǎn)的溫度，但緊貼在工件表面的部分仍然可能升到更高的溫度而發(fā)生氧化分解。分子量低的氧化分解產(chǎn)物呈氣體跑掉，其他部分則留在淬火液中。在高溫和機(jī)械剪切作用下發(fā)生斷鏈而又存留下來(lái)的PAG斷鏈產(chǎn)物也將不再具有原來(lái)的調(diào)整冷卻特性能力，而成為非有效成分存在于淬火液中。淬火液的濃度越大，淬火中工件表面形成的聚合物膜越厚，發(fā)生這種分解的量就越多。熱處理生產(chǎn)的產(chǎn)量越大，淬火液使用的時(shí)問(wèn)越長(zhǎng)，這種分解和斷鏈殘留物就越多。非PAG組分的變化 ①添加劑組分的質(zhì)的變化：添加劑組分無(wú)逆溶性，始終平均分布在溶液中，加上其濃度低，受高溫影響少。因此，生產(chǎn)中發(fā)生變質(zhì)的量也少，變質(zhì)產(chǎn)物也基本不揮發(fā)。添加劑組分的質(zhì)的變化，通常只降低淬火液的防腐敗性和消泡性等輔助性能，而基本不影響淬火液的冷卻特性。 ②添加劑組分量的變化：淬火工件帶走的液體中，PAG組分的相對(duì)濃度往往高于淬火液的平均值。因此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用的淬火液，添加劑組分的相對(duì)濃度總是比新配制的高。然而，生產(chǎn)中作補(bǔ)充的淬火剎通常具有固定的組分比例。于是，淬火液使用得越久，淬火量越大，以及淬火劑補(bǔ)充量越多，淬火液中添加劑及其變質(zhì)殘留物的相對(duì)濃度就越高，有效PAG組分的相對(duì)濃度也就越低。 ③自來(lái)水含可溶物的積累：自來(lái)水中加入PAG淬火劑而配制成PAG淬火液，因此，自來(lái)水也是這種淬火液的組分。生產(chǎn)中，自來(lái)水容易揮發(fā)，需要經(jīng)常補(bǔ)充。自來(lái)水不是蒸餾水，其中含有少量水以外的物質(zhì)。使用中，水揮發(fā)后，原來(lái)溶解在其中的不揮發(fā)物質(zhì)將留下來(lái)。結(jié)果，水中這些可溶物及其在使用中的可溶變質(zhì)殘留物的濃度會(huì)增高。這些物質(zhì)在水中積累起來(lái)，濃度會(huì)越來(lái)越高。時(shí)間一長(zhǎng)，有的得到飽和，更多的部分就進(jìn)入沉渣中。 ④外來(lái)污染物：除淬火劑和水外，生產(chǎn)中不免會(huì)給淬火液帶進(jìn)其他物質(zhì)，如工件帶入的氧化皮以及現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的可溶和不可溶物質(zhì)。其中的不溶物有的形成沉渣，有的懸浮在淬火液中?？扇芪镆渤蔀槿芤旱慕M分，并通過(guò)積累使?jié)舛仍龃?。這些可溶和不溶的外來(lái)物質(zhì)就構(gòu)成淬火液中的外來(lái)污染物。外來(lái)污染物基本不影響淬火液的冷卻特性，但其中的可溶物會(huì)增大溶液的折光率。本文參考《淬火冷卻技術(shù)及淬火介質(zhì)》一書(shū)。

常見(jiàn)問(wèn)題