感应硬化沾火常用硬化沾火冷却介质有哪些?应如何选用?
感应硬化沾火常用硬化沾火冷却介质有水、油及水溶性硬化沾火冷却介质等。水适用于碳钢,对40Cr等中碳合金结构钢过去曾用质量分数为5%~15%乳化液作硬化沾火冷却介质。20世纪60年代以来,上述介质已被新发展的水溶性硬化沾火冷却介质所取代,浸油硬化沾火或埋油硬化沾火在感应硬化沾火易裂零件生产中仍有应用,从发展角度看,水溶性硬化沾火冷却介质将逐步取代油。
(1)水感应硬化沾火*常用的淬大冷却介质,水的冷却速度随水温、水压(流速)的变化而变化。一般工艺规定水温范围为15~30℃,当零件采用自回火工艺时,水温范围缩小为15~ 25℃。
(2)硬化沾火油及喷油硬化沾火 感应硬化沾火时所用的硬化沾火油与一般热处理硬化沾火油可以通用。当采用油循环系统时,也可作为系统中的一个油槽,常用油温为40~80℃。
当采用喷油硬化沾火时,喷油量一定要大到硬化沾火零件不产生燃烧火焰为度。喷油压力为0.2~0. 6MPa。
(3)水溶性硬化沾火冷却介质 水溶性硬化沾火冷却介质由于硬化沾火后零件不需清洗及无火灾危险性而成为硬化沾火油的代用品。水溶性硬化沾火冷却介质就其加入溶质的不同,大体分为无机盐及有机聚合物两类。感应硬化沾火所用的硬化沾火冷却介质主要是有机聚合物类。*广泛使用的是聚乙烯醇水溶液,常用质量分数为0. 05%~0. 3%,液温为20~ 45qC,这种介质可以浸冷或喷射冷却,主要适用于碳素结构钢、工具钢、低合金结构钢和轴承钢。由于其冷却速度比水低,比油高,因此能解决有些零件的淬裂问题,如花键轴、齿轮等硬化沾火已广泛采用聚乙烯醇水溶液。
聚二醇类硬化沾火冷却介质是近几十年来发展较快的新型硬化沾火冷却介质,这种介质是由环氧聚合物所组成,其主要特点是具有逆溶性,即常温时聚合物完全溶解于水中,而当液温升高至75℃左右,聚合物由水中析出。因而当赤热的零件与聚二醇水溶液接触时,零件表面即沉积一层薄膜,延缓了零件的冷却速度。从而减少了零件的变形与开裂危险性。聚二醇水溶液在3%~5%低浓度时,由于能破坏蒸汽膜的形成,缩短了蒸汽膜的冷却阶段,可以避免硬化沾火零件产生软点;当浓度提高到15%~30%时,由于在零件表面形成厚膜,显著降低冷却速度,可解决零件开裂及变形问题。聚二醇水溶液也适用于浸淬或喷射硬化沾火,用于自回火时,由于会消耗硬化沾火液,被认为是不经济的。