水溶性聚合物淬火介質的特點及應用

大多數(shù)聚合物淬火介質是通過聚合物在工件周圍形成聚合物膜來達到降低冷速的日的的。它們的共同特點是：
　　①聚合物淬火工作液在各溫度階段的冷速分布與聚合物膜的成膜機制、膜的結構和強度有直接關系；
　　②具有較短的蒸汽膜沸騰階段，且蒸汽膜的破裂較為均勻；
　　③聚合物膜厚度與冷速成反比：
　　④淬火工作液的濃度與聚合物膜的厚度成正比，與冷速成反比；
　　⑤淬火工作液的溫度與冷速成反比；
　　⑥淬火工作液的相對流速與冷速成正比。根據(jù)這些特點，人們不僅可以按照工藝上的實際需要選擇聚合物淬火介質的類型，而且可以在使用過程中，通過調整聚合物淬火液的濃度、液溫和流速，在一定程度上調整和控制冷速和冷速分布。聚合物淬火介質的應用：
　　①各類碳素鋼、低中合金結構鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、模具鋼、軸承鋼等多種鋼制工件，各種鋁合金板材及鑄鍛件的熱處理。
　　②各種開式淬火槽和感應加熱淬火。聚合物淬火介質與淬火油相比的優(yōu)點：
　　①非可燃性。無火災危險，無需消防設備及其管理維護費用。
　　②無油煙油霧。無需空氣凈化設備。
　　③蒸汽膜均勻破裂。有助于控制開裂和畸變。
　　④在淬火過程中不會生成有害的氣味和熱分解產(chǎn)物。人體健康安全。
　　⑤泄漏和濺出的淬火工作液可以用水清洗。情節(jié)的工作環(huán)境。
　　⑥可改變濃度調整冷速。更大的熱處理工藝操作彈性。
　　⑦采用非逆溶性聚合物淬火液，可實現(xiàn)工件的局部淬火和在高溫出液，以滿足特殊的熱處理工藝要求。
　　⑧對于淬火后需經(jīng)回火處理的工件，可免去中間的清洗步驟。聚合物淬火介質的應用局限。
　　①一般不適用于各種密閉式氣氛爐（水蒸氣將破壞爐內(nèi)氣氛）。
　　②不適用于經(jīng)鹽浴爐加熱后工件的淬火。
　　③成批工件淬火時，工件之間應保持足夠的距離。聚合物淬火介質仍然是液體淬火介質的主要發(fā)展方向。在今后相當長的一段時間里，用水基淬火介質，尤其是聚合物淬火介質進一步取代淬火油和水仍然是一個不可逆轉的技術和市場發(fā)展趨勢。為此，必須開發(fā)新的水基介質，如新的水溶性聚合物或其他無機材料，拓寬可控制冷速變化范圍，目前，許多產(chǎn)品在理論上都可以達到“從水到油之間的任何冷速”，但在實際應用上，其可控制冷速往往只能在靠近水冷速的一個很窄的范圍內(nèi)變化。由于受到材料本身和諸多熱處理工藝多樣性的限制，許多在實驗室冷速曲線上能夠達到的冷卻速度，在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模上根本無法實現(xiàn)。理論上能溶于水并且改變其冷速的聚合物或其他材料很多，但是，真正能夠通過濃度改變在工業(yè)熱處理設備上有效和穩(wěn)定地達到特定冷速的材料就不是很多了，而如果這個特定冷逮要在一個足夠寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)可控制變化，則實際可選之物就寥蓼無幾了。隨著高分子產(chǎn)聚合物材料及整個材料工業(yè)的不斷發(fā)展，在水基熱處理淬火材料的取材上必將提供許多新的機會和可能。除此之外，對于天然以及改性天然高分子聚合物在熱處理淬火冷卸材料中的應用，也應當給予充分的注意。