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熱處理淬火能否以水代油

點擊次數:   更新時間:18/01/22 11:17:01     來源:www.3397pj.com關閉分    享:
  淬火油是長期以來熱處理淬火工藝中應用廣的冷卻介質。淬火油雖然具有許多獨特的冷卻特性,但同時也存在消耗能源、污染環境和火災隐患等問題。首先,淬火過程中消耗的淬火油是寶貴的石油資源。據調查,2010 年我國熱處理行業消耗的礦物油達 1。2×105 t 以上,折合标準煤 2。1×105 t,換算電力近 52 億度。可見這個能耗量是相當驚人的。同時,被消耗的礦物油,絕大多數轉化成油煙被排放在大氣中,全行業排放油煙達 8×107 m3年,其中含有大量一氧化碳和二氧化硫,成為熱處理過程中重要的污染源。再有,熱處理行業的火災事故,絕大多數是由礦物油所引起的。另外,由于礦物油的冷卻能力所限,常常無法滿足某些低碳工件的淬火硬化要求,使其應用範圍受到一定的限制。
  能否以水代油作為淬火介質,并實現淬火冷卻的節能、環保、安全的目标?與淬火油相比,水的冷卻特性有兩個很大的不同點: 一是膜沸騰周期過長,使其泡沸騰曲線難以躲過大多數鋼材“C”曲線的鼻子尖, 二是底部冷速過快,使工件在冷卻過程中産生較大的應力,增大變形和開裂的風險。因此,以水作為淬火介質取代淬火油的技術關鍵,就是設法克服水的這兩種冷卻特性。嚴格說來,水自身的冷卻特性是無法改變的,但卻可以通過控制工件與水的接觸時機和方式來獲得所需的冷卻效果。實踐已表明,局部采用水空交替的冷卻方式,是一條實際運用的可能途徑。但是,經驗也證明,以水代油淬火冷卻存在較大的變形和開裂風險,而這些風險不能僅僅依靠盲目的工藝實驗來确定和排除,因為盲目工藝實驗的成本太高。因此,熱處理過程的數值模拟,是推廣以水代油淬火技術的一個必要的前期工作。

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