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厚壁不銹鋼管
您的位置:網(wǎng)站首頁 > 新聞動態(tài) > 厚壁不銹鋼管 > 正文什么是淬火劑?水和油做不銹鋼管淬火劑各有何優(yōu)缺點?
我們知道不銹鋼管經(jīng)過淬火后的性能指標,同時也分析了淬火時的最理想的淬火速度。現(xiàn)在就來討論什么是淬火劑呢?不銹鋼管廠如何選擇淬火劑呢?
所謂淬火劑,就是淬火時采用的冷卻介質(zhì)。我們知道,淬火時不銹鋼管在650~550℃(C-曲線的鼻部)的范圍內(nèi)要求快冷,以防止奧氏體分解,即保證不銹鋼管能夠淬透。而在200~300℃(馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域Ms與Mz之間)的范圍內(nèi)要進行緩慢冷卻,以減小內(nèi)應(yīng)力,防止不銹鋼管的變形與開裂。因此,評定淬火劑的好壞應(yīng)從這兩個溫度范圍內(nèi)的冷卻能力來衡量。
(一)水淬火劑
在目前使用的淬火劑中,水的使用極為廣泛,一方面它的價格低廉,另一方面它也基本上符合淬火時冷卻速度的要求。因為水(18℃)在650~550℃的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度很快,約為600℃/秒,具有較大的冷卻速度。因而可以迅速地使奧氏體過冷至馬氏體區(qū)域,以保證淬火時得到馬氏體組織。這是它有利的一方面。可是在馬氏體區(qū)域內(nèi)(200~300℃)的冷卻速度也不慢:約為270℃/秒,這種劇烈的冷卻速度,大大地增加了馬氏體區(qū)域的熱應(yīng)力與組織應(yīng)力,以致引起不銹鋼管的淬火缺陷。因此,對于淬透性較好的合金鋼都不宜采用水做淬火劑。
水做淬火劑時還有一些其它的缺點。首先是當(dāng)水溫在50℃以上時:使它在650~550℃的范圍內(nèi)冷卻能力急劇下降,僅為100℃/秒。而在200~300℃馬氏體區(qū)域內(nèi)仍為270℃/秒。其次是當(dāng)水中混有不溶于水的物質(zhì)(懸濁物,乳濁物)以及溶解有空氣時,會大大地降低它在200℃以上的冷卻能力,而使馬氏體區(qū)域的冷卻能力增加:這兩者恰恰與我們對冷卻速度的要求相反:對淬火是十分不利的。因此,為了保證淬火不銹鋼管的質(zhì)量,除了嚴格控制淬火用水的溫度外,還必須保持淬火液的純凈。故油水混合物,肥皂水或溶解空氣較多的水等都不能用做淬火劑。
不銹鋼管廠為了改善水的淬火性能,往往在水中加入一些酸、堿、鹽,這樣將使水的冷卻能力發(fā)生有益的轉(zhuǎn)變。即在650~500℃的溫度范圍內(nèi)的冷卻速度大為增加,約為1100~1290℃/秒左右。而在200~300℃的范圍中,增大的很少。與此同時:即使使用溫度稍高,也無明顯的不利影響。例如50%的氫氧化鈉的水溶液:無論在20℃或者96℃時,其在300℃以上時的冷卻速度仍比同溫度的純水為高。因此,在熱處理生產(chǎn)實踐中,廣泛地采用鹽和堿的水溶液做淬火介質(zhì)。
近年來,在熱處理實踐中常采用高濃度的苛性堿溶液(30~60%苛性堿)作淬火劑,溶液溫度維持在30~120℃的范圍內(nèi),這種溶液的淬火能力并不比水低,而開裂的可能性及變形度比水大為減少。也有推薦用5%的高錳酸鉀和10%的甘油溶液作為優(yōu)良淬火劑的,但觀在使用還不十分廣泛。
(二)油淬火劑
油做淬火劑與水比較起來:它的優(yōu)點是在300~200℃的溫度范圍內(nèi)的冷卻能力幾乎僅為水的1/10,因而減少了馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)的熱應(yīng)力,但它在650~550℃的范圍內(nèi)冷卻速度只有150℃/秒左右,所以它只能用做臨界冷卻速度低的不銹鋼管做淬火劑。
油淬火劑的溫度在20~100℃時,冷卻能力無明顯的變化,但油的缺點為易燃(根據(jù)油類的不同,其著火點在150~200℃左右)。因此,用油做淬火劑,使用溫度不宜過高,一般應(yīng)在60℃以下。對于閃點較高的油-過熱汽缸油,閃點310℃),亦可在200℃左右進行所謂熱油淬火。此外,油還會焦結(jié)在不銹鋼管的表面,形成焦層。
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