PAG淬火液

聚烷撑乙二醇(Polyaleneglycol)聚合物加添加剂中的水溶剂的水溶性淬火介质

PAG淬火液，是由聚烷撑乙二醇(Polyaleneglycol)聚合物加添加剂中的水溶剂的水溶性淬火介质。聚烷撑乙二醇是一种环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，简称PAG。

发展历程

PAG淬火剂是当前国内外使用的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。

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。

PAG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。PAG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。因为测量时不同的温度会影响测量结果，带有温度补偿数显折光仪PAL-1能保证测量的精度。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；因此很难做到现场浓度调控。无机盐水溶液的浓度检测既可以用折光仪法，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。

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近（74℃），工件表面所沾的淬火剂原液（聚烷撑乙二醇），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。由于聚烷撑乙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将溶液再倒入工作液中。

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)，沉入槽底，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、设备的润滑油及液压油等，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，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。

使用注意问题

夏天到了，PAG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。

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