轴承淬火液（PAG淬火液）,是由聚烷撑二醇(Polyaleneglycol)聚合物加添加剂中的水溶剂的水溶性淬火介质。聚烷撑二醇是一种环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，简称PAG。

中文名：轴承淬火液

外文名：Bearing quench fluid

别名：PAG淬火液

数量单位：桶

颜色：浅黄色透明液体

产品规格：wt

主要用途 ：淬火

专利号：01102249.3

简介

主要特点

淬火液的分类

发展历程

典型理化性能

冷却特性

淬火液的配方

淬火液浓度变化的原因

适用范围

淬火剂的维护与管理(1．内部污染 2.外部污染)

使用方法

淬火液使用注意问题

简介

本淬火液为水溶性油专利技术淬火液，根据水溶性油专利研制生产，专利号01102249.3，为浅黄色透明液体，加有防锈、防腐、润湿、杀菌等多种添加剂制成，对水有逆溶性。它克服了水冷却速度快，易使工件开裂，油品冷却；速度：慢，淬火效果差且易燃等缺点。

主要特点

淬火液是金属热处理的重要工艺之一,传统的淬火是采用油淬或水淬,即水淬、油淬或水淬油冷三种方式。目前我国80%的热处理企业仍然采用这种方法,用水淬火虽然经济,但冷速过快应用范围较窄,只适用于小型。简单的碳素钢零件的淬火,高碳钢及大多数合金钢只能用油淬火。油淬工艺对环境污染极为严重,其污染途径有两种,第一油加热燃烧产生大量的一氧化碳、二氧化碳及灰尘排入大气,造成对大气的污染;第二需要用大量的表面活性剂清洗零件表面的油污,清洗后废液排入地下,造成对地下水的污染。WT水溶性油淬火液就是针对这一情况开发的一种以水代油新型的淬火介质,它与油淬相比有以下优点:

1、在感应淬火水中只需要加入5—10%即可完全代替油,并且带走量仅是油的30%,所以零件回火时,有机成分燃烧, 一氧化碳和二氧化碳的排放量仅是油淬排放的1.5—3.0%;整体淬火水中加入量20—30%,带走量是油的50%,回火时一氧化碳和二氧化碳的排放量仅是油淬排放量的10—15%,大大降低油淬对大气的污染。

2、工作环境好,淬火时不产生大量的烟尘,有利于工人的健康。

3、零件表面清洁,免清洗,避免了大量的清洗废液排入地下。

4、易生物降解,即使有少量的淬火液排入地下,也很容易被微生物分解,这一点在金属加工业中也有着很重要的应用。

5、无闪点,不发生火灾。

6、零件加热温度可降低30—50℃节能。

7、 无毒，无油烟，不燃烧，无火灾危险，使用安全，改善劳动环境，无环境污染。

8、 淬硬层深，淬火硬度均匀，无软点，大大减小淬火变形和开裂的倾向，尤其适用于低、中碳钢感应及大件淬火。

9、 对黑色金属及有色金属均无腐蚀，淬火工件光亮且有短期防锈作用,可不清洗直接回火。

10、 不易老化，变质，使用寿命长。

11、 带出量少，使用成本低，综合经济性好。综上所述,WT水溶性油淬火液是一种环保节能新型的淬火介质,现在已被一些企业采用,效果良好,产品已获得了专利(专利号: 01102249),并被评为国家级重点推广的专利项目。随着人们环保意识的增强,国家对环境保护的重视,此产品将有广阔的市场发展1、 通过调整水溶液的浓度，可在很大范围内调整其冷却能力，可以得到近于水，或介于水油之间，以及相当于油或者更慢的冷却速度，以满足不同材料和工件的淬火要求。

淬火液的分类

良好的冷却性能可保证淬火后的零件具有一定的硬度和合格的金相组织，可以防止零件变形和开裂。良好的抗氧化、抗热分解和抗老化等性能，以保证油品的冷却性能和使用寿命.油品的粘度小可减少工件的附着量、携带损失、提高冷却性能、易于清洗。

1、TIGER 805 淬火液：全合成水溶性产品，不含油、无毒、无污染，对水有逆溶性。其特有的冷却性能（高温区接近水的快速冷却能力，低温区接近油的慢冷性能）有效替代水淬油冷的传统工艺，操作方便，可靠。

2、TIGER 846 淬火油：淬火专用冷却介质，适用于要求微小变形工件的渗碳/碳氮共渗处理或整体马氏体分级、等温淬火,如轴承、汽车齿轮等精密工件，可以在敞开式、密闭式或整体式炉的淬火槽中使用。推荐使用温度110℃~130℃。

3、TIGER 844 淬火油：淬火专用冷却介质，适用于各种中低淬透性钢（如各种齿轮类、轴类、轴承类、标准件及五金工具类、弹性零件等工件）、模具钢和工具钢各种密封式和开放式淬火油槽的热处理工艺，冷速均匀，变形量小。推荐使用温度20推荐使用温度20℃-60℃。

4、TIGER 842 淬火油：淬火专用冷却介质，适用于各种中低淬透性钢（如各种齿轮类、轴类、轴承类、标准件及五金工具类、弹性零件等工件）、模具钢和工具钢各种密封式和开放式淬火油槽的热处理工艺，冷速均匀，变形量小。推荐使用温度20推荐使用温度20℃-60℃。

5、快速淬火油：适用于低碳合金钢、合金渗碳钢，以及GCR15钢制中、大截面尺寸的零件，如齿轮、轴类和轴承等淬火冷却；也用于碳素工具钢和合金工具钢制工、模具的淬火冷却；还适用于堆积件的淬火冷却。实例：铁路轴承渗碳淬火，淬火后表面硬度可达62~64HRC；重型汽车发动机连杆类淬火。

6、快速光亮淬火油 ：适用于汽车、轴承、矿山机械、冶金机械及工、模具行业零件在保护气氛下加热光亮淬火、渗碳或碳氮共渗后的光亮淬火；还适用于堆积件的光亮淬火冷却。实例：轴承套圈淬火，淬火后硬度达62~64HRC，且表面光亮；重型汽车的齿轮及轴承渗碳淬火。

7、超速淬火油 ：适用于汽车、标准件、轴承、矿山机械、治金机械及工、模具行业大型零件的加热淬火、渗碳或碳氮共渗淬火；也适用于中碳钢及其他类型的合金钢淬火。实例：汽车行业模数大于15的齿轮渗碳淬火，淬火后齿根部中心点硬度可达38HRC以上。标准件35钢、45钢有效厚度20MM以下，40CR钢80MM以下，淬火后硬度可达50~54HRC。

发展历程

轴承淬火剂是当前国内外使用得最普遍和使用效果最好的水性淬火介质。这类淬火介质在上世纪80年代中期开始进入我国热处理行业。因为实际生产应用效果良好，很快就在一定范围内推广开。但也出过这样一类问题：一些工厂开始时用得好，有的甚至发表了文章。但过了不久，采用的相同的浓度，却有少量工件淬裂；继续用下去，淬裂的比例还逐渐增多。找不到淬裂的原因，最终不得不停用。究其原因，是不了解PAG淬火液在使用中的变化规律，因而没能采取相应的应对措施。

典型理化性能

外观(原液) 浅黄色透明液体

密度(15.6℃，g/cm3) 1.078

PH值 9.5

粘度(40℃,Cst) 原液 280±20

水溶液(37.8℃，Cst) 5% 1.17；10% 1.90；20% 4.31；30% 8.50

防锈性 ≥5%具有良好的防锈性

水溶性 74℃逆溶析出，74℃以下溶于水

冷却特性

采用符合ISO9950标准的IVF冷却速度测试仪测得不同浓度海益淬火剂水性淬火剂与水的冷却速度值对比如下表：

淬火介质 温度 最大冷速（℃/S） 300℃冷速（℃/S）

水 35℃ 221 102.4

海益水性淬火剂 5% 35℃ 205 87.9；10% 35℃ 170 61.4；20% 35℃ 129 36.8

K油 50℃ 101 14.0

G油 50℃ 92 6.5

2#机油 50℃ 73 11.5

由上表可见，20%浓度以下的水溶性油淬火液冷却速度介于水油间。不同浓度的冷却能力可参见以下数据：

40#钢，硬度单位HRC

淬火介质 Φ38.1mm Φ25.4mm Φ12.7mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 51 30 54 33 55 46

快速淬火油 28 20 43 20 45 20

中速淬火油 23 20 38 21 41 20

水溶性油淬火液：5% 50 28 53 31 55 45；10% 49 25 51 28 52 31；20% 32 23 38 25 41 25；35% 28 20 35 21 39 20 30CrMo钢,

硬度单位 HRC

淬火介质 Φ25.4mm Φ19.1mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 51 43 53 52

20% 40 38 49 49

淬火油 42.36 38-32 51-47 49-42

42rMo钢,硬度单位HRC

淬火介质 Φ38.1mm Φ9.5mm

表面硬度 心部硬度 表面硬度 心部硬度

水 56 53 60 60

20% 53 52 60 59

快速淬火油 53 47 59 58

中速淬火油 50 43 57 55

适用于海益水性淬火剂淬火的钢种：碳钢 可淬硬性 高合金钢

低、中、高碳钢， 大截面 截面复杂性 薄截面

渗氮钢、碳氮共渗钢淬火烈度H

中、低碳低合金钢 5 2 0.9 0.7 0.5 0.3 0.2

低渗透性钢 盐水 水 快速油 中速油 常规油 热油

淬火液的配方

1、水：

优点：汽化热高，传热系数较高，化学稳定性好，很便宜，使用方便。

缺点：冷却速度随水温的变化而发生明显变化。650-550℃区间冷却速度小于300-200℃区间。因在奥氏体不稳定区域冷却速度低，故会出现淬不硬现象。淬火件在淬火时还会产生巨大的应力，造成开裂和变形。蒸汽膜阶段长，易生气泡。在淬火件的凹槽和孔内蒸汽不易逸出，造成冷却不均，因此易出现软点。

用途：只用于小截面、外形简单的碳素钢件错淬火，工作表面较光洁。

留意事项：使用时最好用搅拌或强制循环的方法，以进步冷却的均匀性，防止产生软点和变形。水中不应混进灰尘、油类等杂质。工作温度不应超过40℃。

2、无机水溶液：

1）氯化钠（食盐）水溶液：

介质组成：NaCl浓度可用5%或10%。

优点：NaCl能附着于灼热的淬火件表面，剧烈爆炸成雾状（崩膜），使蒸汽膜破坏，蒸汽膜阶段大为缩短，从而明显进步水的冷却速度，冷却也比较均匀。价格便宜，淬火件可达到较高硬度，而且硬度均匀。

缺点：冷却速度随溶液温度而变化，淬火后淬火件易生锈。

用途：用于淬透性低、不易开裂、对防止变形要求低的淬火件，例如碳素钢件（有效厚度30-100mm，采用盐水，油淬火），合金结构钢（40Cr,40CrMoV,有效厚度30-150mm；38CrMoAl有效厚度>80mm。）

留意事项：使用时溶液温度应控制在60℃以下，淬火后要清洗，并要进行防锈处理。

2）氢氧化钠水溶液：

优点：冷却曲线与氯化钠溶液基本相同，NaOH可与淬火件表面的氧化皮相互作用，产生氢气，使氧化皮迅速剥落，使淬火件表面呈现光亮的银白色。冷却能力大于氯化钠。

缺点：有腐蚀性，劳动条件较差，在使用中易吸收空气中的二氧化碳而使成分逐渐变化。与前两者一样，冷却速度也随溶液温度而明显变化。

用途：用于碳素钢。

留意事项：要定期更换溶液。

3）饱和氯化钙水溶液：

优点：在奥氏体不稳定区（650-550℃）时，有很高的冷却速度，在马氏体转变区，由于它的沸点比水高，对流的开始温度也较高，同时它的粘度比水大，传热性也较差，因此冷却速度较慢，从而减小淬火的应力，防止变形和开裂。它的配制方便，轻易购买，价格低，使用寿命长。

缺点：温度太低时，会有氯化钙结晶析出，堵塞淬火槽管路。淬火件放置时易生锈。

留意事项：淬火件淬火后要及时清洗，进行防锈处理。

4）过饱和硝酸盐水溶液：

介质组成：（1）三硝溶液硝酸钠25%，亚硝酸钠20%，硝酸钾20%，水35%， 使用相对密度应控制在1.4-1.5之间；（2）二硝溶液硝酸钠31.2%，亚硝酸钠20.8%，使用相对密度应控制在0.36-1.41之间。

优点：在高温区（650-550℃），由于大量硝酸盐的存在会破坏蒸汽膜的形成和稳定性，使冷却速度接近水。在低温区（300-200℃），由于溶液浓度高，粘度大，活动性差，对流速度慢，使冷却速度又接近油。三硝溶液与饱和氯化钙溶液相似，淬火硬度高，淬硬层深，变形小，不易开裂。淬火件防锈性好，冷却特性介于水与油之间，高温下冷却速度比油快3倍，低温下为油的1倍，但仍比水慢。

缺点：价格比氯化钙高很多，亚硝酸钠有毒，易生致癌物质。

用途：用于中碳钢、高碳钢、低合金和球墨铸件的淬火，还可代替碳钢的水－油双液淬火。45钢有效厚度小于或即是40mm。有些外形简单的合金钢[40Cr,65Mn,20Cr(渗碳后),GCr15] 工件也可采用。

留意事项：要留意亚硝酸钠有毒，而且有致癌作用，应改用无毒防锈剂。使用温度为30-60℃。当温度升至100℃时，冷却能力就会下降，就会有软点出现。

5）氯化锌-氢氧化钠水溶液（光亮淬火剂）：

介质组成：氯化锌12.25%，氢氧化钠12.25%，肥皂0.5%，水75%。

性能：氯化锌与氢氧化钠反应，天生氢氧化锌，呈乳白色，高温区冷却速度比水快，低温区冷却速度比水慢。

优点：淬火件硬度高，变形小，不易开裂，表面光亮。

用途：用于碳钢和碳素工具钢等外形复杂的工模具的工件的淬火，可代替水-油双液淬火。

留意事项：要留意淬火前事先要先搅拌均匀，用压缩空气搅拌更好，工作温度应控制在20-60℃之间。

6）水玻璃（硅酸钠）水溶液：

介质组成：单一水玻璃溶液，模数M=SiO2/Na20=2.4,相对密度1.091-1.125（12-16波美度(Bc)）（硅酸钠可用硅酸钾代替）。

性能：（1）60SiMn钢汽车钢板弹簧在840℃下淬火，然后在460℃下回火，介质工作温度60-70℃。用16波美度的溶液处理的钢板弹簧，疲惫寿命可比油淬火（寿命40万次）进步6.7-10倍（可达400万次）。

（2）114淬火剂：在密度为1.10-1.12g/cm3的水玻璃水溶液中，加NaOH使相对密度调整到1.14，其优点是可减小变形，避免开裂。（3）351淬火剂：水玻璃（SiO2摩尔数/Na2O摩尔数=2.4，波美度56）19.1%，NaOH1.1%，氯化钠12.6%，氯化钾12.6%，有利于阻止溶液起化学变化。水玻璃冷却能力在水与油之间。在低温区（300－200℃）水玻璃能在工作四周形成一层韧性膜，所以冷却速度就明显降低。它的冷却速度可调节，可用作淬火油代用品。

缺点：工件表面会附着胶状硅酸钠，难以清洗。它的工件表面有腐蚀作用。

用途：（1）用于60SiMn钢汽车钢板弹簧的淬火。

（2）用于外形复杂、厚薄不均的碳钢工件的淬火

（3）用于轴承钢等的淬火。

（4）用于大批量需用油淬火的工件，可作为油的代用品使用。

7）碳酸钠水溶液：

介质组成：（1）低浓度碳酸钠水溶液；（2）15-20%碳酸钠水溶液。

性能：（1）性能和用途与氯化钠水溶液同，但其淬火有效厚度仅为其1/3；（2）适用于有效厚度大于25mm的轴承钢。

用途：工件表面较光洁。

留意事项：工作温度不应超过60℃。

3、有机水溶液：

1）聚乙烯醇（PVA）水溶液（简称73合成淬火剂）：

介质组成：最好能使用聚合度为1750，醇解度为88%的聚乙烯醇。水溶液浓度为10%，加有防锈剂、防腐剂、消泡剂等，它是我国用量最大的有机水溶液淬火介质，其组成为：聚乙烯醇10%，三乙醇胺1%，亚硝酸钠1%， 苯甲酸钠0.4%，磺化蓖麻油0.02%，水87.58%。

性能：使用时可加水稀释，例如可稀释到含聚乙烯醇0.1-0.3%。冬季使用时浓度应比夏季稍高，用于合金钢时应比碳钢稍高。

优点：它属于成膜型淬火介质，在冷却第一阶段，淬火件表面蒸汽膜外面被由聚乙烯醇形成的粘性膜包围，因而延长蒸汽膜的持续时间，冷却速度缓慢。进进沸腾阶段后，粘性膜破裂，冷却速度应明显加快。当温度降至低温区时，聚乙烯醇粘性膜又会重新形成，使冷却速度下降，这有利于防止工件开裂和变形。因此，它在高温区冷却速度与水近似，但低温区则比水慢。

缺点：由于在使用过程中它的浓度难以检测和控制，所以它的冷却性能变化大。它易发霉发臭。溶液结冰后再融解时，粘度就会下降，冷却性能就会变差，感应淬火时，析出的聚乙烯醇会堵塞感应圈喷水孔。目前国外已停用。

用途：可用于中碳钢及中碳低合金钢的整体淬火，例如45钢，40Cr钢，40MnB钢，42CrMn钢等工件的淬火。

留意事项：亚硝酸钠有毒，又会产生致癌物质，应改用其它无毒防锈剂。使用温度25-45℃。

2）聚乙二醇：

介质组成：感应淬火时最佳浓度为5-10%，整体淬火时为15-20%。

优点：它属于成膜型淬火介质，可防止淬火件开裂。所形成的薄膜易清洗掉。

缺点：性能上不如聚醚型淬火介质，故欧美一直没采用。

留意事项：使用中必须对介质浓度和温度进行控制。

3）聚酰胺聚乙二醇（PAM）水溶液：

介质组成：由酰胺与乙二醇共聚制得。

性能：稳定性比其它有机聚合物淬火介质都好，当使用浓度超过15%时，淬裂几率可明显减少。

用途：可用于直接淬火，铸造余热淬火和感应喷射淬火，特别用于大型工件的淬火。

4）聚醚（PAG）水溶液：

介质组成：由环氧乙烷与环氧丙烷的无规共聚物制得，常用的品种中主要成分的分子量约为13000，美国有UCON A，B，C，HT，AQ251、252、364、365等，苏联有ZSP1、2、3。

优点：当温度升高时，聚醚溶解度反而会下降，乃至从水中析出（这叫做逆溶性）。聚醚水溶液在常温下均匀透明溶液，温度上升到浊点时，溶液就从透明变为混浊。当温度继续上升到逆熔点时，聚醚的线型大分子就会从水中析出，并与水完全分离。当溶液中聚醚浓度小于5%时，淬火时在高温区析出的聚醚，能在工件表面起浸润作用，促使蒸汽膜较快破坏，因此聚醚的冷却能力接近于NaCl或碱的水溶液。当聚醚浓度增大时，在淬火过程中能在工件表面形成沉积膜，起着隔热层的作用，使冷却速度下降。沉积膜的厚度取决于聚醚浓度。因此聚醚溶液的冷却速度是可以调节的。沉积膜的存在使散热比较均匀，从而可消除软点，并减小工件的内应力，防止工件变形。当淬火温度下降到逆熔点以下时，已析出的聚醚又会重新溶于水。聚醚的热稳定性良好，可长期使用。在美国可使用13-14年。聚醚无毒，公害小，淬火后工件易清洗。

缺点：价格太贵。

用途：在世界上聚醚是应用最广的一种有机淬火液，可用于各种汽车工件以及航空产业的铝合金和钛合金，合金钢锻模的淬火，大转矩柴油机曲轴感应加热淬火等。它通常用于高频表面淬火，其浓度为1-2%。如用5%的浓度，可使冷却更均匀，避免水淬时经常产生的软点。如用10-20%的浓度，可加快冷却速度，适用于低淬火性钢的淬火，如用20-30%的浓度，可适用于钢件的整体和表面淬火。

留意事项：工作温度一般为35-50℃。铝合金为25℃以下。但大截面高淬透性合金钢则需高浴温，高浓度，以避免工件产生不利的应力；某些钢（例如AISI5160）的工作温度为70℃。

5）聚丙烯酸钠（SPA）水溶液：

介质组成：（1）通常丙烯酸钠和聚丙烯-甲基丙烯酸钠按1：1比例混合而成，它是80年代出现的淬火介质；（2）我国的PAS-3水溶性淬火介质，以聚丙烯酸盐为主要成分；（3）我国TZQ有机水性淬火介质，主要成分为丙烯酸衍生物的聚合物，含量为27%（重），此外还含添加剂0.63%。

性能：（1）冷却曲线几乎是直线形，蒸汽膜阶段时间很长，冷却速度慢，散热均匀，这对于非马氏淬火以及高淬透性、淬火易裂的钢工件是有利的，可起到正火的效果，可避免淬火件表面脱碳和氧化。热处理件的机械性能与调质处理相同，同时还具有很好的加工性能。由于取消了回火工序，简化了工艺，可以节约能源，降低本钱。它可代替油浴、盐浴或铅浴，用于易开裂工件的淬火。（2）用PAS-3进行淬火后，工件的表面硬度和心部硬度均能符合国家标准，金相组织与淬火油相同，均为4级。疲惫试验结果与用N15号全损耗系统用油淬火较接近。（3）TZQ的冷却性能与PAS-3不同，蒸汽膜阶段短，高温区域冷却速度较快，这对低淬透性钢材的淬火有利。

用途：可用于汽车锻件淬火、浓度5-10%的溶液可用于合金钢的淬火。10-20%的溶液可用于不锈钢的淬火。15-25%溶液可用于高速钢淬火。PAS-3可用于拖拉机活塞销20Cr钢渗碳后淬火和低温回火。

6）聚丙烯酰胺（PAM）水溶液：

介质组成：PAM分子量在150万以上，有两种水溶液：1号水溶液分子量为250万以上，2号水溶液分子量为150-250万，有效含量为7%，可完全溶于水中。此外还有固体的PAM产品，分子量各为300-500万和500-700万，水溶液中还要加进防锈防腐剂。

性能：水溶液中加有亚硝酸钠，除有防锈作用外，还有破坏膜的作用，从而进步淬火临界区域的冷却速度，改善淬火条件（但亚硝酸钠有毒）。前苏联某汽车厂的载重汽车的曲轴（轴径100mm），过往采用油淬，后来为了进步淬透性和防止开裂，采用1-2%PAN+NaCL水溶液，淬火后轴径可以全部淬透，经高温回火后，心部和表面的机械性能基本一致，疲惫强度极限要比油淬高出25%，经济效益好。

留意事项：亚硝酸钠有毒，又会产生致癌物质，应改用其它无毒防锈剂。

7）木质素磺酸盐：

介质组成：它是造纸厂亚硫酸纸浆废液的提出物，通常使用浓度为5-15%，溶液中可加进碳酸钠来调整。

性能：无毒，本钱低（仅为淬火油的1/160-1/240），随着它的浓度增加，蒸汽膜阶段的时间就会延长，冷却速度就会降低。木素磺酸盐能被吸附于金属表面，形成胶体膜，使冷却速度明显降低。

缺点：轻易发霉，从而导致变质分解，影响淬火质量。它还有难闻的气味。

8）XL-氯化锌水溶性淬火介质：

介质组成：XL主要是烷基苯的衍生物，有很高的抗氧化性和热稳定性，它是褐色粘稠液体，相对密度为1.5，溶于水中后为真溶液，可以与氯化锌等配合使用（加其它盐类效果不如氯化锌）。

性能：氯化锌可在工作表面起破坏蒸汽膜作用，进步介质的特性温度，缩短蒸汽膜阶段的时间，进步淬火临界区域的冷却速度，在沸腾阶段后期，由于粘度的增加和不断在淬火工件表面产生的沉积物，减缓了热的传导，减低了冷却速度，因而可降低淬火件内应力，防止开裂，并减小变形量。

用途：可用于45钢，GCr15钢等的淬火。

9）511水溶性淬火介质：

介质组成：以高分子有机聚合物为主，加有淬火高温区域冷却速度调整剂，可以任意比例与水互溶，冷却速度可调整。

性能：无毒、无味、防锈性能好，泡沫少，防腐性好，淬火后，热处理件的硬度与金相组织都合格。

用途：可用于感应喷射淬火，碳钢，合金结构钢和轴承钢的整体浸淬。

10）聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）水溶液：

介质组成：由N-乙烯基与吡咯烷酮聚合而成，分子量5万-36万（最佳为10万-20万），根据分子量的不同分为4个牌号，通常还加进15%以下的防锈剂（亚硝酸钠，硼砂等和3%以下的防腐剂）。

性能：有很强的防止淬裂能力，可在较低浓度下使用，有一定的消泡、防锈性能。

缺点：在使用中，分子链轻易断裂，使分子量降低，影响淬火质量，故未被广泛使用。

用途：可用于整体直接淬火，铸造余热淬火及感应淬火，使用温度较宽（30℃-沸点四周）。

留意事项：亚硝酸钠有毒，又会产生致癌物质，应改用其它无毒防锈剂。

11）三乙醇胺水溶液：

介质组成：水溶性好，可直接溶于水中。淬火浓度通常为5-8%。

性能：冷却能力介于水和油之间，在低温区域，冷却仍嫌过快；当浓度为12%时，冷却速度会明显减慢。淬火工件不易生锈，用于盐浴加热淬火时不会与无机盐起化学作用。

缺点：消耗能量较大，价格较高，淬火时会发生呛人气体。

用途：可用于中碳钢淬火。

留意事项：使用温度20-55℃。

12）乳化油淬火液：

介质组成：先用少量水（40℃左右）溶解乳化油，然后在室温下再加水稀释至所要求的浓度10-15%。69-1乳化淬火油可配成1-5%的水溶液使用。

性能：乳化油加进水中后，可使冷却速度下降，使蒸汽膜的稳定性进步，沸腾阶段向低温区域转移。69-1等质量较好的乳化淬火液不易变质发臭，使用寿命较长，防锈性好。

用途：可用于中碳钢感应加热淬火。

留意事项：使用温度为20-45℃。

淬火液浓度变化的原因

淬火液中的PAG聚合物本身相当稳定，在一般的使用条件下几乎不会被氧化分解，也不会和遇到的酸碱物质发生反应。那么，问题出在什么地方？后来，经过研究发现，上面谈到的问题，实质上是使用中的有效浓度的测定方法问题。

轴承淬火剂是以PAG聚合物为主，加上其它提供辅助性能的添加剂而制成的。在工件淬火过程中，工件周围的液温一旦升到溶液的浊点以上，PAG聚合物就从溶液中脱溶出来，以细小液珠形式悬浮在淬火液中。悬浮的PAG液珠一接触到红热工件，就靠其非常好的润湿性粘附到工件表面上，成富水的包膜把工件包裹起来。轴承淬火介质就是靠这种包膜来调节水的冷却速度，避免工件发生淬火开裂的。工件冷却下来后，黏附在工件上的聚合物又会回溶到淬火液中。回溶需要时间，而生产中往往等不到聚合物回溶干净就将工件从淬火液中取出。这样，工件带出的液体中PAG聚合物含量往往高于所用淬火液中的含量。长期、大量工件淬火后，淬火液中PAG的相对浓度就必然逐渐降低，而其它添加剂组份的浓度却逐渐相对升高。因为只有PAG才有调节水的冷却特性的作用，它的浓度降低就相应降低了淬火液调节冷却特性的能力。由于一般工厂都采用折光仪来测定淬火液的总浓度，所以，在相同浓度上，使用久了的PAG淬火液冷却速度更快，成为引起淬裂的原因。

解决这类问题的办法，一是改进浓度检测方法，最好是用冷却特性测试仪来调控浓度；二是发现工件的淬火硬度升高，就适当提高淬火液的折光仪浓度，来保证工件不淬裂。

此外，为了减缓有效浓度降低的速度，可以设法延长工件在淬火槽中的浸泡时间，并对工件上带出的淬火液做及时的清洗，而后将清洗用的水补充进淬火槽中。这样做也能减少淬火剂的消耗。

由于水是其中的第一大组份。而水在热处理生产中特别容易挥发。所以水溶性淬火介质的有效浓度测量问题都非常重要。PAG类淬火介质可以用折光仪法检测浓度，但它不适于用比重法测量浓度。聚乙烯醇类淬火介质不适于用比重法，也不适于用折光仪法测量浓度；因此很难做现场浓度调控。无机盐水溶液的浓度检测既可以用折光仪发，也可以用比重法。所有水性淬火液都适宜用冷却特性仪来控制浓度。但采用冷却特性控制浓度不仅需要配备冷却特性测试仪，还需要相关的应用技术和分析能力。

适用范围

可用于锻钢、铸钢、铸铁以及冲压件等的淬火。适用于开口式淬火槽、连续炉、淬火槽外设的多用炉及感应淬火炉等。

1、锻钢：小至一公斤大至几吨的低淬透性锻钢或高淬硬性合金锻钢均可采用，所用浓度随合金成份而异，介于10%至30%不等。

2、铸钢：如同锻钢一样，单重悬殊，淬透性各异的铸钢和合金铸钢亦均可采用，所用浓度随合金成份及铸件形体而异，介于10%至30%不等。

3、铸铁：球墨铸铁及可锻铸铁通常使用20%-30%浓度的。

4、感应淬火：对齿轮、心轴、凸轮轴、轴承轴颈等经常采用火焰或感应淬火，水溶性油淬火液是淬火油的最理想的代用品，可完全消除油烟和火灾隐患。

以上只是水溶性油淬火液的适用范围，现场可根据所处理工件的钢种、形状复杂程度、尺寸大小、工件热处理要求及车间的冷却设备情况综合考虑，最后选定浓度最好通过试验确定。

淬火剂的维护与管理

淬火介质在使用过程中都会受到污染。包括内部和外部的污染。

1．内部污染

1.1自来水的污染。自来水的污染是不可避免的。

1.2 不均衡带出引起的污染。淬火冷却后期，工件表面温度下降到逆溶点附件（74℃），工件表面所沾的淬火剂原液（聚烷撑二醇），就会慢慢回到工作液中。回溶时间越长，工件的表面残留就越少。由于聚烷撑二醇是淬火剂的主要成份，如果带出量太多，久而久之就会引起淬火液组分失调。

解决的方法：

A延长回溶时间，让聚合物完全溶解于工作液中，当温度低于74℃时，聚合物就会溶解于水中。

B在保证工件不会淬裂的前提下加快淬火液的流速

C淬火结束，工件出水前可摆动几次。

D如果个别工作表面残留较多，也可以用清水冲洗后溶液在倒入工作液中。

1.3 PAG聚合物变质产物的污染。

2.外部污染

外部污染主要有工件带入的氧化皮、灰尘、油类等。氧化皮等比重≥水的不溶物(淬火液密度与水相当)，溶入槽底，其存在一般不影响浓度测定和冷却特性，只要定期过滤去除，就能保证正常生产。

对于外来污染，比较难处理的就是油。油污染通常来自工件上的切削液、设备的润滑及液压油等，由于油密度比水小。所以油一般都会浮在表面或乳化到水溶液中。浮在表面的油不影响淬火液的冷却特性，但可能妨碍操作和浓度测量。当受到比较强烈的机械搅动或淬火液中带进了肥皂和洗涤剂时，这些油就容易被乳化到淬火液中。乳化进去的油一般不影响淬火液的浓度测量值，但会稍微增大低温时的冷却速度，因而有可能因油污细菌分解而变臭，同时淬火液变黑。经验表明，由于污染引起的发臭和变黑都不影响淬火液的冷却特性，也不影响测量结果。

淬火液消除油污染的方法是，首先设法不让油进入淬火液中，然后是及时清除淬火液上面的浮油，最后是打破油的乳化状态并加以清除。

使用方法

1、 由水或油换成水溶性油淬火液，系统无需大的改动。如原有冷却循环装置（板式或管式换洗器，水塔，贮水池）油温可控制在80℃以下的系统，只需彻底清洗干净系统即可。

2、 系统清洗：首先排净系统中的水或油，用清洗剂及水循环清洗剂漂洗系统管道。确认系统及管道清洗干净后，排放干净。注入清水至正常液面的50%，倒入所需水溶性油淬火液原液，同时搅拌，循环，再加清水至正常液面。

3、 系统匹配：淬火槽壁如涂有酚树酯漆，需去除。水溶性油淬火液含有防锈剂，对淬火槽及工件有短期防锈作用。在使用过程中，硬水中的阴阳离子会消耗其中中的防锈剂，一般补加新液就补充了防锈剂浓度。

4、 不推荐使用电镀槽，软木和皮革不能用于水溶性淬火剂系统的密封。

淬火液使用注意问题

夏天到了，轴承淬火液维护不当是很容易变质的，这就需要使用用户注意，要定期搅拌，在不干活的情况下，一天最好搅拌一次，根据淬火液的多少确定搅拌时间。另可添加防腐剂，定期可向厂家邮寄样品进行测试。其它季节同样也要注意。