热处理淬火介质的演变

金属热处理是机械制造过程中的重要工序之一，而淬火冷却又是金属热处理过程最重要的环节。

水是最古老又实用的淬水介质，成本低廉且容易获取。但自来水作为淬火介质在低温区冷却速度太快，工件容易出现开裂、硬度不均且畸变大等问题。在生产实践过程中，尽管人们通过往水中加入各种无机盐、碱或其混合物，可以一定程度上改善水的冷却性能，但盐水淬火易生锈，碱水淬火不易控制，容易灼伤操作者，硝盐溶液淬火易产生有害气体等问题仍然是无法避免的。

20世纪石油工业的蓬勃发展，人们开始使用矿物油及添加剂生产专用淬火油，淬火油具有热稳定性好、使用寿命长等优点，适用于壁薄、形状复杂、要求淬火变形小的工件，因此在传统热处理工艺中被广泛使用。但油的闪点较低，淬火过程中油烟大甚至有着火风险，此外油的生物降解性差，不利于环境保护，在性能方面，淬火油的高、中温区冷却速度过慢，且冷却速度无法调节，对于低淬透性钢件，容易出现淬火后硬度不足、淬硬层深度不够等缺陷。

随着经济的发展，环境保护、安全生产和清洁生产等一系列问题引起业界越来越多的关注，企业对环保、安全、成本低廉、兼容性好的淬火冷却介质有着越来越强烈的需求。

1965年，美国联合碳化公司最早获得了有关PAG(聚氧化烷撑)的专利，并从70年代开始将其用于淬火冷却介质，在1975年实现了聚合物水基淬火介质的商业化生产。开创了PAG聚醚类淬火介质的使用先河。

目前在热处理生产中应用的有机聚合物淬火介质，主要成分可分为PVA (聚乙烯醇)、PEG (聚乙二醇)、PAG (聚烷撑二醇)、PEOx (聚乙烯恶唑啉)、PVP (聚乙烯吡咯烷酮)、PAM (聚酰胺聚烯烃乙二醇)、PSA (聚丙烯酸盐)、PMI (聚异丁烯马来酸盐)等。其中以PAG聚醚类淬火介质应用最为广泛，市售典型产品如美国DOW化学公司的UCON A、UCON E。其中UCON E配制的水基淬火剂性能更接近淬火油，可作为代替油的淬火介质，备受热处理行业关注。UCON E是美国DOW化学公司最独特的一款产品。

产品特点

• 与同类型其他公司产品相比，低温冷速最慢；

• 抗热裂解稳定性很强，使用寿命长；

• 零件淬火后硬度高而均匀，且能减小淬火变形，防止水淬开裂；

• 对零件、淬火槽、冷却循环系统有极好的防锈、防腐能力；

• 高逆溶点，74℃；

• 维护间隔长；

• 绿色环保无污染。

UCON E的技术参数

水基淬火介质发展前景

水溶性淬火介质具有安全环保、使用成本低、适用范围广、冷却性能容易调节等优点，随着人们对水溶性淬火介质认识的加深，使用经验的不断积累，相关研究的不断深入，未来水溶性淬火介质在热处理行业的前途将是一片光明。