淬火油

淬火油是一種用作淬火介質的工藝油。油在550 ~ 650℃范圍內冷卻能力不足，平均冷卻速度只有60 ~ 100℃/s，但在200 ~ 300℃范圍內，緩慢的冷卻速度非常適合淬火。用油淬火合金鋼和小截面碳鋼，不僅能獲得滿意的淬硬能力和淬透性，而且能防止開裂，減少變形。為了滿足熱處理的工藝要求，淬火油應具有以下特性：1較高的閃點，以降低著火的危險；2粘度低，以減少油附著在工件上造成的損失；3不易氧化，性能穩定，從而減緩老化，延長使用壽命。

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良好的冷卻性能

冷卻性能是淬火介質的重要性能，直接影響淬火零件的質量良好的冷卻性能能保證淬火后的零件具有一定的硬度和合格的金相組織，并能防止零件變形和開裂。

高閃點和燃點

淬火時，油溫會瞬間升高如果油的閃點和燃點低，可能會發生火災。所以淬火油要有高的閃點和燃點。通常，閃點應比用過的油溫高60℃-80℃。

良好的熱氧化穩定性

淬火油在高溫和連續運轉的惡劣條件下長期使用，要求油具有良好的抗氧化性、耐熱分解性和耐老化性等，以保證油品的冷卻性能和使用壽命。

低粘度

油的粘度及其粘附性、攜帶損耗和冷卻性能有一定的關系。在保證油的冷卻性能和閃點的前提下，油的粘度要盡可能小，這樣既可以減少攜帶損耗，又便于工件的清洗。

水份含量低

油中水分過多會影響零件的熱處理質量，造成零件的軟點、淬火或變形也可能造成濺油和事故。因此，一般規定淬火油中的含水量不得超過0.05%

其他特性

除了上述特性外，淬火油應該是無毒的、無味、易處理、它對環境無污染，并使淬火后的工件表面光亮。

1．對淬火槽的管理

新淬火槽在使用前應清洗干凈，不含水。舊淬火槽在使用前應清除油泥、鱗片炭黑等雜質，不含水。加入淬火油后，應進行脫水和脫氣。在淬火油的制備和運輸過程中，會混入空氣。此外，淬火油中還有水的溶解。使用前，將其加熱至使用溫度，并保持在一個溫度、二個班次即可。

2．避免使用過高或過低的溫度

淬火油的使用溫度應為60℃-80℃。有人認為油溫高的話，比如120℃，運動粘度低，流動性好，會提高冷卻能力。實際上，運動粘度的降低引起了特征溫度的降低，油溫越高，工件與油溫之間的溫度梯度越小，從而降低了冷卻能力。此外，淬火油在高溫下會迅速變質。

還認為，當油溫低時，例如10℃，工件和油溫之間的溫度梯度將增加，冷卻能力將提高。實際上，運動粘度的增加阻止了淬火油的正常流動，反而降低了冷卻能力。而且因為運動粘度高，工件帶出的淬火油也會增加。

3．不要用機械油代替淬火油

目前工廠里仍廣泛使用機械油代替淬火油，一方面是出于成本考慮：另一方面是因為習慣。專用熱處理油中添加了抗氧化劑，大大提高了使用壽命，為國家節約了大量的能源和材料。另外，專用熱處理油對產品質量影響很大、操作環境等方面都有優勢。

4．除水

水在淬火油中有三種狀態：沉積的水、懸浮水和溶解或乳化水。沉積的水對淬火油的冷卻能力幾乎沒有影響。但是在某些條件下，比如溫度，、攪拌乳化劑等將沉積的水轉化成溶解的或乳化的水。高粘度油中的水通常是懸浮的。影響淬火油冷卻能力的是溶解或乳化水。在運輸和儲存過程中，油中可能會混入一些水。水在油中的溶解度很小，通常不超過0.04%體積）而乳化劑的作用是非常強大的。去除水是非常困難的，通常可以通過加熱來去除。油中的水分無法通過自然沉降完全去除，所以淬火槽要特別保養，不能有水分混入。

5．去除碳黑和水垢

炭黑和氧化皮是吸附劑，吸附淬火油中的添加劑，加速淬火油性能的劣化。因此，定期清除碳黑和水垢對于淬火油的維護非常重要。在去除碳黑和水垢的同時，一起去除油泥也會提高淬火油的質量

6．對淬火油的改良

淬火油的性能在長期使用過程中會發生變化，消除這些負面影響的最快方法就是添加復合劑。添加復合劑可以恢復和改善淬火油的冷卻性能、光亮性和抗氧化性，添加復合劑是改造淬火油最有力的手段，而且成本低。

7．解決好環保問題

淬火過程中，淬火油產生的油霧和散落在地上的油對環境保護和人都是有害的。目前的方法是做好通風，及時清理地面。從長遠來看，油霧應該得到凈化。

在條件允許的情況下，盡量使用環保型淬火油。

另一種解決方案是用水代替油，用PAG或其他水溶性淬火介質部分代替淬火油。

1）油的冷卻能力比水小得多，尤其是在（500、650℃）在該溫度范圍內冷卻速度不足，該溫度范圍是過冷奧氏體最不穩定的尖端區域。所以經常需要攪拌來增加冷卻能力，但有時也會增加工件的變形程度。

2）礦物油作為淬火介質需要高閃點。否則火災危險性更大，安全性差。

3）產生油煙，污染環境。

4）淬火油（包括各種新型淬火油）長期使用后會變質，冷卻能力下降，從而影響工件的淬火質量。如：淬不透、淬硬軟點等。普通淬火油只適用于穩定性高的過冷奧氏體、淬透性好的各種合金鋼和截面小于5毫米的碳鋼工件的淬火。

高速淬火油

高速淬火油是指在高溫區冷卻速度提高的淬火油。獲得高速淬火油有兩種基本方法：

1）合理選擇不同種類和粘度的礦物油，以適當的比例相互混合，得到高速淬火油。

2）在普通淬火油中加入添加劑，得到高速淬火油。

高速淬火油適用于大截面的碳鋼或低合金工件使用溫度20 ~ 80℃，溫度不要太高，防止加速老化禁止水滲入油中，以免影響冷卻效果。

光亮淬火油

光亮淬火油是一種能在可控氣氛下保持淬火工件表面光亮的淬火油。其特征是在礦物油中加入不同性質的高分子添加劑（如光亮劑、抗氧化劑等）調制而成的。光亮淬火油的使用溫度為20 ~ 80℃。禁止在油中混入水和其他油品。

光亮淬火油適用于在受控氣氛中加熱的鋼件的淬火和冷卻。

真空淬火油

真空淬火油是在真空中蒸餾的普通淬火油、經過真空脫氣等一系列處理后，加入冷卻劑、它是由增亮劑和抗氧化劑制成的。

它適用于軸承鋼、工模具鋼、結構鋼和合金滲碳鋼的淬火和冷卻。

1.幾種不同油的冷卻曲線和冷卻速率曲線

幾種不同油的冷卻曲線和冷卻速率曲線

右圖解析：

1）淬火總損耗系統常用油主要有l—ANl5油（10號機械油）L—AN22油（20號機械油）L—AN46油（40號機械油）和L—ANl00油（50號機械油）等。前三種適合普通淬火，后者適合分級淬火。

2）中速淬火油（普通淬火油）就是給全損耗系統用的油加冷卻劑、抗氧化劑、表面活性劑等。添加劑含量通常為2.5%一3.5%質量分數）

3）全損耗系統油10%質量分數）添加劑淬火油的冷卻速度居中、快速淬火油之間。

4）快淬油是通過添加較好的冷卻劑制備的。

2.真空淬火油冷卻特性與真空度的關系（如右圖所示）

右圖解析：

性能指標：50℃時的粘度為20～25mm/s，閃點（開口）170℃，冰點是-10℃等。

試樣：西8mm×24mm銀條。

冷卻特性如下：

1）隨著真空度的增加，真空淬火油的冷卻速度也增加，尤其是真空度在50kPa以上時，冷卻速度急劇增加。

2）真空度為26.在6kPa以下，冷卻速率從400℃左右開始增加；然而，當真空度高于50kPa時，冷卻速度從400℃左右開始減慢。