水性淬火液為淺黃色透明液體，加有防鏽、防腐、潤濕、殺菌等多種添加劑製成。
基本介紹
- 中文名：水性淬火液
- 狀態：淺黃色透明液體
- 特點：逆溶性， 無毒，無油煙，不燃燒
- 適用範圍：鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵
水性淬火液
一、 簡介：
本淬火液對水有逆溶性。它克服了水冷卻速度快，易使工件開裂，油品冷卻速度慢，淬火效果差且易燃等缺點。
二、主要特點：
1、 通過調整水溶液的濃度，可在很大範圍內調整其冷卻能力，可以得到近於水，或介於水油之間，以及相當於油或者更慢的冷卻速度，以滿足不同材料和工件的淬火要求。
2、 無毒，無油煙，不燃燒，無火災危險，使用安全，改善勞動環境，無環境污染。
3、 淬硬層深，淬火硬度均勻，無軟點，大大減小淬火變形和開裂的傾向，尤其適用於低、中碳鋼感應及大件淬火。
4、 對黑色金屬及有色金屬均無腐蝕，淬火工件光亮且有短期防鏽作用,可不清洗直接回火。
5、 不易老化，變質，使用壽命長。
6、 帶出量少，使用成本低，綜合經濟性好。
三、 典型理化性能：
外觀(原液) 淺黃色透明液體
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
防鏽性 ≥5%具有良好的防鏽性
水溶性 74℃逆溶析出，74℃以下溶於水
四、 冷卻特性：
採用符合ISO9950標準的IVF冷卻速度測試儀測得不同濃度淬火劑與水的冷卻速度值對比如下表：
水淬火介質 溫度 最大冷速（℃/S） 300℃冷速（℃/S）
水 35℃ 221 102.4
水性淬火劑 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#機油 50℃ 73 11.5
由上表可見，20%濃度以下的水性淬火劑冷卻速度介於水油間。不同濃度的海益水性淬火劑冷卻能力可參見以下數據：
40#鋼，硬度單位HRC
淬火介質 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
水性淬火劑
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鋼,硬度單位HRC
淬火介質 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% 海益淬火劑40 38 49 49
淬火油 42.36 38-32 51-47 49-42
42rMo鋼,硬度單位HRC
淬火介質 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% 淬火劑 53 52 60 59
快速淬火油 53 47 59 58
中速淬火油 50 43 57 55
適用於海益水性淬火劑淬火的鋼種：碳鋼 可淬硬性 高合金鋼
低、中、高碳鋼， 大截面 截面複雜性 薄截面
滲氮鋼、碳氮共滲鋼 ——————————————淬火烈度H
中、低碳低合金鋼 5 2 0.9 0.7 0.5 0.3 0.2
低滲透性鋼 鹽水 水 快速油 中速油 常規油 熱油
冷卻能力範圍示意圖
五、適用範圍:
水性淬火劑可用於鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵以及衝壓件等的淬火。適用於開口式淬火槽、連續爐、淬火槽外設的多用爐及感應淬火爐等。
1、鍛鋼：小至一公斤大至幾噸的低淬透性鍛鋼或高淬硬性合金鍛鋼均可採用海益水性淬火劑淬火，所用濃度隨合金成份而異，介於10%至30%不等。
2、鑄鋼：如同鍛鋼一樣，單重懸殊，淬透性各異的鑄鋼和合金鑄鋼亦均可採用海益水性淬火劑淬火，所用濃度隨合金成份及鑄件形體而異，介於10%至30%不等。
3、鑄鐵：球墨鑄鐵及可鍛鑄鐵通常使用20%-30%濃度的水性淬火劑淬火。
4、感應淬火：對齒輪、心軸、凸輪軸、軸承軸頸等經常採用火焰或感應淬火，海益水性淬火劑是淬火油的最理想的代用品，可完全消除油煙和火災隱患。
以上只是水性淬火劑的適用範圍，現場可根據所處理工件的鋼種、形狀複雜程度、尺寸大小、工件熱處理要求及車間的冷卻設備情況綜合考慮，最後選定濃度最好通過試驗確定。
六、使用方法：
1、 由水或油換成水性淬火劑，系統無需大的改動。如原有冷卻循環裝置（板式或管式換洗器，水塔，貯水池）油溫可控制在80℃以下的系統，換用水性淬火劑時只需徹底清洗乾淨系統即可。
2、 系統清洗：首先排淨系統中的水或油，用清洗劑及水循環清洗劑漂洗系統管道。確認系統及管道清洗乾淨後，排放乾淨。注入清水至正常液面的50%，倒入所需水性淬火劑原液，同時攪拌，循環，再加清水至正常液面。
3、 系統匹配：淬火槽壁如塗有酚樹酯漆，需去除。水性淬火劑含有防鏽劑，對淬火槽及工件有短期防鏽作用。在使用過程中，硬水中的陰陽離子會消耗海益淬火劑中的防鏽劑，一般補加新液就補充了防鏽劑濃度。
4、 不推薦使用電鍍槽，軟木和皮革不能用於水溶性淬火劑系統的密封。於氨氣氛接觸的海益水性淬火劑系統中不能使用銅製元件。
七、注意事項：
1、 濃度控制：隨著淬火溶液中水性淬火劑原液濃度的增加，溶液的冷卻能力明顯下降。為了保證工件淬火後既達到要求的硬度又不出現淬火裂紋，就必須使淬火溶液中淬火劑原液的濃度穩定在一定範圍內。在生產現場可以用折光儀監控淬火劑原的濃度。新配製的海益淬火劑水溶液可用折光率讀數乘2.5，即為其濃度值。在淬火劑使用過程中，折光率讀數會受到系統污染的影響。為保證對槽液濃度的良好控制，應酌情定期取樣測定運動粘度等性能以校正現場濃度值。
2、 溫度控制：淬火溶液的溫度和冷卻性能有一定關係。推薦最佳溶液溫度為30-40℃，應不高於55℃。為了保產品質量的穩定性，建議將淬火溫度控制在儘量窄的範圍內。槽液淬火前後的溫升也一般不要大於10℃。最好配備冷卻循環散熱成套裝置，如冬天室溫過低，淬火前應考慮加熱槽液或適當提高濃度。
八、溶液的保養:
1、 為了延長溶液的使用壽命，在使用中要注意適當攪拌。合理的攪拌可保證溶液的性能穩定，通常採用泵或螺旋槳進行。用泵攪拌時，溶液的流速以每秒一米以下為宜，要避免空氣捲入液體內；用螺旋槳攪拌其轉速以每分鐘100-450轉為宜。經常攪拌可防止黴菌的生成，並可使已生成的少量黴菌見光後死亡。防止霉變的另一種方法是在介質中加入適量防腐劑(如苯甲酸鈉)。
2、 使用期限主要根據生產情況和維護的清潔程度而定。實踐表明：經出廠檢驗合格的產品，應在兩年期限內使用：若超出期限尚未使用，待覆驗合格後方可使用。
3、 水性淬火劑不會因寒冷而凍結，如冬季在室外長期停放後運進室內，使用前應把桶多次來回滾動以保證混合均勻。
九、包裝:
淬火劑以208升鐵桶包裝，每桶25千克或200千克。
附錄：
各類工件作整體浸淬，包括滲碳和碳氮共滲後淬火的濃度可參考下表。
表 部分鋼種適合的濃度表（參考值）
5% 10% 15%
30 T7 T7 40Mn2 40Mn2 GCr15SiMn
35 T8 T8 GCr15 GCr15 50CrVA
45 T10 T10 65Mn 65Mn 50Mn2
45B T12 T12 60si2Mn 60Si2Mn 50CrMn
50 40Mn 40Mn 40Mn2V 40Mn2V 50CrMnVA
30Mn 40Cr 40Cr GCr9SiMn Gcr9SiMn 40CrMoB
60 GCr9 GCr9 42SiMn 42SiMn 38CrMoAL
65 30CrMnTi 30CrMnTi 50Cr 50Cr 55SiMnVB
30Cr 35CrMo 35CrMo 40MnB 40MnB
42CrMo 42CrMo
Gcr6 GCr6
40CrV 40CrV
滲碳淬火
15 20Cr 20CrMo 20CrMnMo 20CrMnMo
20 20CrV 20Mn2 20crMnTi 20CrMnTi
20CrNi 20CrNi
