隨著(zhu)設(she)備的(de)大(da)型化和(he)尖端(duan)化發展,對(dui)(dui)金屬材(cai)料的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)性能要(yao)求(qiu)(qiu)越來(lai)越高,采(cai)用(yong)(yong)傳(chuan)統的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)冷卻工(gong)藝(yi)常(chang)常(chang)不(bu)能滿(man)足設(she)計(ji)(ji)要(yao)求(qiu)(qiu)。淬(cui)火(huo)介質(zhi)是影響(xiang)淬(cui)火(huo)工(gong)藝(yi)及零(ling)件(jian)質(zhi)量的(de)關鍵因素之一,正確選擇和(he)合理(li)(li)使用(yong)(yong)淬(cui)火(huo)介質(zhi),可以減小工(gong)件(jian)畸變(bian),防止(zhi)開裂,保(bao)證達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)所要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)組織和(he)性能。對(dui)(dui)耐磨板而言,一般選擇油(you)(you)淬(cui)火(huo)。油(you)(you)淬(cui)火(huo)雖然對(dui)(dui)減小工(gong)件(jian)變(bian)形(xing)或(huo)開裂很有利,但對(dui)(dui)淬(cui)透性較差或(huo)尺寸較大(da)的(de)工(gong)件(jian)淬(cui)不(bu)硬,且(qie)油(you)(you)易老(lao)化,對(dui)(dui)周圍環境的(de)污染大(da),還有發生火(huo)災的(de)危(wei)險。很多中高合金材(cai)料大(da)型鍛(duan)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)傳(chuan)統熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)時力學性能達(da)(da)不(bu)到(dao)(dao)(dao)(dao)設(she)計(ji)(ji)要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)問題,通過(guo)試驗研究,選用(yong)(yong)PAG 類新型淬(cui)火(huo)介質(zhi)代替雙液淬(cui)火(huo)和(he)普(pu)通油(you)(you)淬(cui),結果淬(cui)透性得到(dao)(dao)(dao)(dao)改善(shan),特別是沖擊軔(ren)性得到(dao)(dao)(dao)(dao)顯(xian)著(zhu)提高,確保(bao)了(le)這些材(cai)料在淬(cui)火(huo)后達(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)軍工(gong)產品的(de)高技術設(she)計(ji)(ji)要(yao)求(qiu)(qiu); 同時減少(shao)了(le)油(you)(you)的(de)大(da)量消(xiao)耗,減少(shao)了(le)二氧化硫與二氧化碳的(de)排放,取得了(le)明顯(xian)效果。
所(suo)謂PAG淬(cui)火(huo)劑,是由一(yi)種(zhong)液(ye)態的有機聚合(he)物(聚烷撐乙二醇)和腐蝕(shi)抑制(zhi)劑組成的水(shui)溶(rong)性溶(rong)液(ye)。有機聚合(he)物溶(rong)于水(shui),形(xing)成清亮、均(jun)質的溶(rong)液(ye)。當溫度(du)超過(guo) 74℃時(shi),聚合(he)物便會從水(shui)中析出分離(li),形(xing)成一(yi)層不(bu)溶(rong)解的相。該產品克服了水(shui)冷卻速度(du)快,易使耐磨(mo)板開裂;油品冷卻速度(du)慢,淬(cui)火(huo)效果(guo)差且易燃等缺(que)點,在改進耐磨(mo)板熱(re)處(chu)理技術,保(bao)證和提高力學性能(neng)以及(ji)環保(bao)等方面(mian)顯示了巨大(da)作用。
該公司選用JFE-C400耐磨板和DILLIDUR 400V耐磨板作為試驗材料,用5% 和8%濃度PAG類淬火介質進行冷卻淬火,與使用普通淬火油進行比較。實驗結果表明,JFE-C400耐磨板、DILLIDUR 400V耐磨板材料采用5%或8%的PAG 類淬火介質代替普通油進行淬火處理后,各種性能均滿足設計要求,強度提高10%~15%,沖擊韌性提高了60%以上。DILLIDUR 400V耐磨板采用PAG 類淬(cui)火介質的淬(cui)透性(xing)和淬(cui)硬性(xing)均高于普通油淬(cui),淬(cui)硬性(xing)提高一倍。從金相組織來看,合金的組織更均勻,耐(nai)磨板在基體中的固溶度(du)更高。
油在高溫區的冷速較低,所以有時候耐磨板硬度(du)(du)達(da)不到要(yao)求,但油在(zai)300℃時的(de)(de)(de)(de)冷(leng)速(su)(su)(su)較(jiao)低(di),可(ke)避(bi)免工件開裂(lie); 而(er)(er)水冷(leng)速(su)(su)(su)很快(kuai),雖然淬(cui)(cui)火硬度(du)(du)和(he)深度(du)(du)較(jiao)好,但容(rong)易開裂(lie)。一般認為理想的(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火介質在(zai)650℃以上(shang)應當緩慢冷(leng)卻(que)(que)(que),以盡量降(jiang)低(di)淬(cui)(cui)火熱(re)應力; 650~400℃之間應當快(kuai)速(su)(su)(su)冷(leng)卻(que)(que)(que),以通過奧氏體不穩定(ding)區域,避(bi)免發生珠光體或(huo)貝氏體轉變(bian)。PAG 類淬(cui)(cui)火介質的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)(su)度(du)(du)可(ke)滿足這(zhe)(zhe)三個(ge)冷(leng)卻(que)(que)(que)階段(duan)的(de)(de)(de)(de)不同要(yao)求,即在(zai)高溫和(he)中溫段(duan)實(shi)現快(kuai)冷(leng)而(er)(er)在(zai)低(di)溫段(duan)實(shi)現慢冷(leng),這(zhe)(zhe)樣(yang)就使耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)在(zai)保證高淬(cui)(cui)透(tou)性的(de)(de)(de)(de)情況下不會(hui)過度(du)(du)變(bian)形(xing)或(huo)是(shi)淬(cui)(cui)火開裂(lie)。這(zhe)(zhe)是(shi)因為在(zai)淬(cui)(cui)火過程(cheng)中,工件周圍的(de)(de)(de)(de)液溫一旦升到溶(rong)液的(de)(de)(de)(de)濁點以上(shang),PAG 聚合物(wu)就從(cong)溶(rong)液中脫溶(rong)出(chu)來,以細小液珠形(xing)式懸(xuan)浮在(zai)淬(cui)(cui)火液中,這(zhe)(zhe)種懸(xuan)浮的(de)(de)(de)(de)PAG 液珠一接(jie)觸(chu)到紅熱(re)耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban),就靠(kao)其很好的(de)(de)(de)(de)潤濕性粘附到耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)表面上(shang),用形(xing)成的(de)(de)(de)(de)包(bao)膜(mo)來調(diao)節水的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)(su)度(du)(du),避(bi)免耐(nai)磨(mo)板(ban)(ban)(ban)淬(cui)(cui)火開裂(lie)。
