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淬火液是一種用于金屬熱處理的液態(tài)冷卻介質(zhì)，分為水基型和油基型兩類。其主要成分為聚醚類高分子材料與多種表面活性劑，通過逆溶性調(diào)節(jié)冷卻速度，具有穩(wěn)定性好、冷卻均勻等特點(diǎn)。

水基淬火液以PAG為代表，利用聚合物濁點(diǎn)特性形成包膜調(diào)控冷卻速率，適用于碳鋼、低合金鋼的整體淬火，可通過調(diào)節(jié)濃度適配不同冷卻需求。 油基淬火液包含礦物油及添加磺酸鹽的光亮淬火油，通過提高油溫（80℃以下）、循環(huán)攪拌及添加表面活性劑改善冷卻性能。 使用時需控制濃度、液溫及攪拌強(qiáng)度，防止淬火變形開裂。

該介質(zhì)需定期監(jiān)測濃度變化，冬季避免長時間靜置儲存，兩年內(nèi)使用需復(fù)驗(yàn)合格。淬火后工件表面聚合物可回溶，帶出量少且可水洗油污。

淬火液即液態(tài)淬火介質(zhì)，是國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的冷卻介質(zhì)。按基本組成可分為水基型和油基型。

最早采用的油是動植物油，其冷卻能力較水弱，但仍具有足夠的冷卻能力，且油溫度升高時對淬火能力影響不大，是較為理想的淬火介質(zhì)。由于價格及原料來源的限制，工業(yè)上多采用礦物油，如0#柴油，10#、20# 、30#機(jī)械油等。礦物油隨黏度、閃點(diǎn)不同其冷卻能力不同，使用溫度也不同。由于其冷卻速度較緩慢，對截面較大的碳鋼及低合金鋼不易淬硬，而且材料表面易玷污，使用有一定的局限性。為改善油的冷卻能力，可采用適當(dāng)提高油溫（通常在80℃以下的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）、強(qiáng)烈攪拌循環(huán)及加入添加劑等方法。在油中加入如磺酸鈉、磺酸鋇、磺酸鈣、環(huán)烷酸鈣等添加劑，在淬火冷卻時，添加劑粘在工件表面成為形成蒸汽泡的質(zhì)點(diǎn)，使穩(wěn)定蒸汽膜不易形成，提高了高溫區(qū)的冷卻能力，這種油稱為“快速淬火油”。此外，在輕油及用溶劑精煉法提取的淬火油中加入熱穩(wěn)定劑、無灰分的表面活性劑，可以使工件淬火后表砥迅速被油膜包覆浸潤而不致在表面沉積炭黑，從而使工件淬火后表面光亮潔凈，這種油稱為“光亮淬火油”。另外，礦物油中加入表面活性劑可使金屬淬火均勻，并有利于淬火后礦物油的清洗。例如，在淬火用礦物油中添加2%～5%非離子乳化劑如壬基酚聚氧乙烯（6）醚，金屬制品淬火后用水沖洗即可除掉礦物油。 [1]

水是最經(jīng)濟(jì)的淬火介質(zhì)。其化學(xué)穩(wěn)定性很高，熱容量較大。但純水在高溫區(qū)的冷卻能力并不強(qiáng)，而在300℃附近冷卻能力卻很大，因此，純水的冷卻特性恰恰與我們要求的理想淬火介質(zhì)的特性相反，這正是純水極少使用原因。常用的水基淬火液有鹽水、堿水、飽和氯化鈣、三硝水溶液（NaNO3、NaNO2、KNO3）、有機(jī)高分子水溶液等。

20世紀(jì)50年代末期美國提出了無毒、無臭、不燃和冷卻性能在水油之間、可調(diào)的聚乙烯醇（PVA）水溶液淬火介質(zhì)，以后又發(fā)展為聚亞烷基乙二醇（PAG）、聚氧乙烯乙二醇（GLY）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等有機(jī)高分子聚合物水基淬火液。70年代末期又研制出適用于貝氏體淬火的非馬氏體淬火液——堿性聚丙烯酸酯（ACR）。其特點(diǎn)是黏度較高，適用于等溫淬火、鍛件熱鍛淬火、高速鋼及馬氏體不銹鋼的淬火。此外，還有聚丙烯酰胺（PAM）、甲基纖維素（CMC）及高相對分子質(zhì)量聚皂水溶液等新的淬火液品種。高分子聚合物水溶液已成為淬火介質(zhì)的主要發(fā)展方向。上述高分子聚合物都含有強(qiáng)極性基團(tuán)，又有疏水部分，因此具有高分子表面活性劑的特性。它們在淬火液中主要作為基礎(chǔ)增稠劑。

由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合制得的聚醚具有逆溶性，這一性質(zhì)使它在水基金屬加工液（如切削液、磨制液、淬火液）中發(fā)揮優(yōu)良的潤滑作用。當(dāng)聚醚溶液被帶人切削區(qū)域，遇到熱的金屬表面時，液體溫度很快升到高于聚醚的濁點(diǎn)。這時，聚醚即從水中析出，形成油一樣的微小液滴，這些液滴在金屬表面形成薄的潤滑油膜，起到流體潤滑作用。試驗(yàn)證明，當(dāng)溫度高于濁點(diǎn)時，5%的聚醚溶液與該聚醚的濃縮液具有相同的潤滑性能。在常溫下，聚醚易溶于水，其水溶液具有許多淬火液所要求的優(yōu)良性能，故在淬火液中得到廣泛應(yīng)用。制備“傳統(tǒng)聚醚”所用單體必須包括環(huán)氧乙烷，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在整個分子中的含量最好在70%～90%，至少占10%。也可以只用環(huán)氧乙烷一種單體。其他單體是含C3～4的低級環(huán)氧化物，如環(huán)氧丙烷、四氫呋喃及環(huán)氧丁烷的2種異構(gòu)體等?！皞鹘y(tǒng)聚醚”的相對分子質(zhì)量多為2萬左右，屬于中高相對分子質(zhì)量范疇。它的制備多采用“分步合成法”，即先按一般方法用環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷合成相對分子質(zhì)量為幾百至幾千的聚醚，然后用這種聚合物作起始劑與單體繼續(xù)聚合制得較高相對分子質(zhì)量的聚醚。重復(fù)上述步驟幾次就可以得到所需相對分子質(zhì)量的產(chǎn)物。環(huán)氧乙烷與另一種單體的雜聚共聚物和嵌段共聚物都可以稱作“傳統(tǒng)聚醚”。 [1]