如何減少PAG淬火劑的損耗_減小淬火液損耗的方法
發(fā)布時間：2012-2-9 8:51:48
使用PAG淬火介質(zhì)的過程中會產(chǎn)生諸如：長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有辦法做去污更新等實際問題。
要解決以上問題，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。其他添加劑對淬火液的冷卻特性幾乎沒有影響。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，在使用過程中，工件帶出與受高溫氧化分解都會使高分子聚合物的量減少。淬火過程中，工件周圍液溫升高，PAG聚合物從溶液中逆出來并粘附在工件表面上，從而調(diào)整工件的冷卻速度，進而損耗了一定量的淬火劑。工件冷卻下來后，粘附在工件表面的聚合物又會回溶到淬火液中。回溶需要一定時間，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。長期、大量淬火后，隨著帶出量的增加淬火液中PAG的相對濃度必然逐漸降低，而其他添加劑組分的相對含量就隨之增長。因此，回溶得越充分，淬火液中PAG組分的相對減少就越慢，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。
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。在高溫和機械剪切高分子聚醚可能分解成鏈長較短的聚合物，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，淬火液使用的時間越長，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組分的相對濃度往往高于淬火液的平均值。因此，經(jīng)過長期使用的淬火液，添加劑組分的相對濃度總是比新配制的高。然而，生產(chǎn)中作補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，以及淬火劑補充量越多，淬火液中添加劑及其變質(zhì)殘留物的相對濃度越高。相反，有效PAG組分的相對濃度也就越低。
生產(chǎn)過程中，淬火液一般是用自來水稀釋成所需要的濃度。淬火過程中，水容易揮發(fā)，需要經(jīng)常補充。自來水中含有一定量分鈣鎂離子和雜質(zhì)。使用中，水揮發(fā)后，原來溶解在其中的不揮發(fā)物質(zhì)將留下來。這些物質(zhì)在水中積累起來，濃度會越來越高。時間一長，有的得到飽和，進入殘渣中。
除淬火劑和水外，生產(chǎn)中不免會給淬火液帶進其他雜質(zhì)。如工件帶入的氧化皮，鐵削以及現(xiàn)場常見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渣，小的懸浮物在淬火液中?？扇芪锿ㄟ^積累使?jié)舛仍龃?。這些可溶和不溶的外來物質(zhì)就構(gòu)成淬火液中的外來污染物。外來污染物基本不影響淬火液的冷卻特性，但其中的可溶物會增大溶液的折光率。 在條件允許的條件下，定期的沉降和清理淬火槽的底部殘渣，對延長淬火液的使用壽命有很好的作用。
在使用過程中，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，使用過程中如果長時間不攪拌，就會滋生厭氧菌，厭氧菌的生長會釋放酸性物質(zhì)，使淬火液的PH值降低，因此在使用過程中，密切監(jiān)視PH值的變化對防腐有著極其重要的作用。淬火液在發(fā)生變質(zhì)，會孫浩英定量的淬火液，發(fā)黑發(fā)臭后及時調(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。
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