如何減少PAG淬火劑的損耗_減小淬火液損耗的方法
發(fā)布時(shí)間:2012-2-9 8:51:48
使用PAG淬火介質(zhì)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諸如:長(zhǎng)期使用中必須逐漸提高淬火液的濃度才能保證工件不淬裂;有效的測(cè)定濃度的方法;如何減少淬火劑的消耗;淬火液變黑和發(fā)臭后還能不能用,怎么預(yù)防和減少變質(zhì)情況的發(fā)生;受污染的淬火液有沒(méi)有辦法做去污更新等實(shí)際問(wèn)題。
要解決以上問(wèn)題,首先要了解PAG淬火液的組成,PAG淬火劑是以特定的聚醚類非離子型高分子聚合物(PAG)以及各種復(fù)合添加劑和適量的水而制成的。使用過(guò)程中,淬火液的冷卻性能和防銹防腐性能都能可能發(fā)生變化。
淬火液的冷卻特性決定于其中PAG組分。其他添加劑對(duì)淬火液的冷卻特性幾乎沒(méi)有影響。淬火液中所含PAG聚合物的變化主要是聚合物的含量的變化和分解。
在PAG淬火液中起到冷卻作用的是高分子聚合物,在使用過(guò)程中,工件帶出與受高溫氧化分解都會(huì)使高分子聚合物的量減少。淬火過(guò)程中,工件周圍液溫升高,PAG聚合物從溶液中逆出來(lái)并粘附在工件表面上,從而調(diào)整工件的冷卻速度,進(jìn)而損耗了一定量的淬火劑。工件冷卻下來(lái)后,粘附在工件表面的聚合物又會(huì)回溶到淬火液中?;厝苄枰欢〞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,隨著帶出量的增加淬火液中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。 如果條件所限,可以在淬火槽的周圍建一個(gè)清洗槽,淬火完的工件在清洗槽中清洗,清洗槽中的水可以添加到淬火槽中,能減少帶出造成的浪費(fèi)。
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發(fā)生反應(yīng)。但是高溫條件下容易發(fā)生氧化分解。緊接工件表面的部分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)物成氣體跑掉,其他部分則留在淬火液中。在高溫和機(jī)械剪切高分子聚醚可能分解成鏈長(zhǎng)較短的聚合物,這些聚合物不再具有冷卻性能,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)間越長(zhǎng),這種分解和斷鏈殘留物就越多,假濃度也相應(yīng)的增大。
非PAG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銹和防腐敗性以及消泡性等輔助性能,而基本不影響淬火液的冷卻性能。
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)充的淬火劑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)濃度越高。相反,有效PAG組分的相對(duì)濃度也就越低。
生產(chǎn)過(guò)程中,淬火液一般是用自來(lái)水稀釋成所需要的濃度。淬火過(guò)程中,水容易揮發(fā),需要經(jīng)常補(bǔ)充。自來(lái)水中含有一定量分鈣鎂離子和雜質(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)。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,進(jìn)入殘?jiān)小?/span>
除淬火劑和水外,生產(chǎn)中不免會(huì)給淬火液帶進(jìn)其他雜質(zhì)。如工件帶入的氧化皮,鐵削以及現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的可溶和不可溶物質(zhì)。其中的氧化皮及鐵屑就沉積在淬火槽的底部形成殘?jiān)〉膽腋∥镌诖慊鹨褐?。可溶物通過(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。 在條件允許的條件下,定期的沉降和清理淬火槽的底部殘?jiān)瑢?duì)延長(zhǎng)淬火液的使用壽命有很好的作用。
在使用過(guò)程中,新配置的淬火液為堿性,在該條件下,淬火劑有很好的防銹性能,使用過(guò)程中如果長(zhǎng)時(shí)間不攪拌,就會(huì)滋生厭氧菌,厭氧菌的生長(zhǎng)會(huì)釋放酸性物質(zhì),使淬火液的PH值降低,因此在使用過(guò)程中,密切監(jiān)視PH值的變化對(duì)防腐有著極其重要的作用。淬火液在發(fā)生變質(zhì),會(huì)孫浩英定量的淬火液,發(fā)黑發(fā)臭后及時(shí)調(diào)整PH值,并添加殺菌劑,可以有效的減少臭味,并改善淬火劑的顏色。
常見(jiàn)問(wèn)題
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