淬火油

淬火油是一种用作淬火介质的工艺油。油在550 ~ 650℃范围内冷却能力不足，平均冷却速度只有60 ~ 100℃/s，但在200 ~ 300℃范围内，缓慢的冷却速度非常适合淬火。用油淬火合金钢和小截面碳钢，不仅能获得满意的淬硬能力和淬透性，而且能防止开裂，减少变形。为了满足热处理的工艺要求，淬火油应具有以下特性：1较高的闪点，以降低着火的危险；2粘度低，以减少油附着在工件上造成的损失；3不易氧化，性能稳定，从而减缓老化，延长使用寿命。

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良好的冷却性能

冷却性能是淬火介质的重要性能，直接影响淬火零件的质量良好的冷却性能能保证淬火后的零件具有一定的硬度和合格的金相组织，并能防止零件变形和开裂。

高闪点和燃点

淬火时，油温会瞬间升高如果油的闪点和燃点低，可能会发生火灾。所以淬火油要有高的闪点和燃点。通常，闪点应比用过的油温高60℃-80℃。

良好的热氧化稳定性

淬火油在高温和连续运转的恶劣条件下长期使用，要求油具有良好的抗氧化性、耐热分解性和耐老化性等，以保证油品的冷却性能和使用寿命。

低粘度

油的粘度及其粘附性、携带损耗和冷却性能有一定的关系。在保证油的冷却性能和闪点的前提下，油的粘度要尽可能小，这样既可以减少携带损耗，又便于工件的清洗。

水份含量低

油中水分过多会影响零件的热处理质量，造成零件的软点、淬火或变形也可能造成溅油和事故。因此，一般规定淬火油中的含水量不得超过0.05%

其他特性

除了上述特性外，淬火油应该是无毒的、无味、易处理、它对环境无污染，并使淬火后的工件表面光亮。

1．对淬火槽的管理

新淬火槽在使用前应清洗干净，不含水。旧淬火槽在使用前应清除油泥、鳞片炭黑等杂质，不含水。加入淬火油后，应进行脱水和脱气。在淬火油的制备和运输过程中，会混入空气。此外，淬火油中还有水的溶解。使用前，将其加热至使用温度，并保持在一个温度、二个班次即可。

2．避免使用过高或过低的温度

淬火油的使用温度应为60℃-80℃。有人认为油温高的话，比如120℃，运动粘度低，流动性好，会提高冷却能力。实际上，运动粘度的降低引起了特征温度的降低，油温越高，工件与油温之间的温度梯度越小，从而降低了冷却能力。此外，淬火油在高温下会迅速变质。

还认为，当油温低时，例如10℃，工件和油温之间的温度梯度将增加，冷却能力将提高。实际上，运动粘度的增加阻止了淬火油的正常流动，反而降低了冷却能力。而且因为运动粘度高，工件带出的淬火油也会增加。

3．不要用机械油代替淬火油

目前工厂里仍广泛使用机械油代替淬火油，一方面是出于成本考虑：另一方面是因为习惯。专用热处理油中添加了抗氧化剂，大大提高了使用寿命，为国家节约了大量的能源和材料。另外，专用热处理油对产品质量影响很大、操作环境等方面都有优势。

4．除水

水在淬火油中有三种状态：沉积的水、悬浮水和溶解或乳化水。沉积的水对淬火油的冷却能力几乎没有影响。但是在某些条件下，比如温度，、搅拌乳化剂等将沉积的水转化成溶解的或乳化的水。高粘度油中的水通常是悬浮的。影响淬火油冷却能力的是溶解或乳化水。在运输和储存过程中，油中可能会混入一些水。水在油中的溶解度很小，通常不超过0.04%体积）而乳化剂的作用是非常强大的。去除水是非常困难的，通常可以通过加热来去除。油中的水分无法通过自然沉降完全去除，所以淬火槽要特别保养，不能有水分混入。

5．去除碳黑和水垢

炭黑和氧化皮是吸附剂，吸附淬火油中的添加剂，加速淬火油性能的劣化。因此，定期清除碳黑和水垢对于淬火油的维护非常重要。在去除碳黑和水垢的同时，一起去除油泥也会提高淬火油的质量

6．对淬火油的改良

淬火油的性能在长期使用过程中会发生变化，消除这些负面影响的最快方法就是添加复合剂。添加复合剂可以恢复和改善淬火油的冷却性能、光亮性和抗氧化性，添加复合剂是改造淬火油最有力的手段，而且成本低。

7．解决好环保问题

淬火过程中，淬火油产生的油雾和散落在地上的油对环境保护和人都是有害的。目前的方法是做好通风，及时清理地面。从长远来看，油雾应该得到净化。

在条件允许的情况下，尽量使用环保型淬火油。

另一种解决方案是用水代替油，用PAG或其他水溶性淬火介质部分代替淬火油。

1）油的冷却能力比水小得多，尤其是在（500、650℃）在该温度范围内冷却速度不足，该温度范围是过冷奥氏体最不稳定的尖端区域。所以经常需要搅拌来增加冷却能力，但有时也会增加工件的变形程度。

2）矿物油作为淬火介质需要高闪点。否则火灾危险性更大，安全性差。

3）产生油烟，污染环境。

4）淬火油（包括各种新型淬火油）长期使用后会变质，冷却能力下降，从而影响工件的淬火质量。如：淬不透、淬硬软点等。普通淬火油只适用于稳定性高的过冷奥氏体、淬透性好的各种合金钢和截面小于5毫米的碳钢工件的淬火。

高速淬火油

高速淬火油是指在高温区冷却速度提高的淬火油。获得高速淬火油有两种基本方法：

1）合理选择不同种类和粘度的矿物油，以适当的比例相互混合，得到高速淬火油。

2）在普通淬火油中加入添加剂，得到高速淬火油。

高速淬火油适用于大截面的碳钢或低合金工件使用温度20 ~ 80℃，温度不要太高，防止加速老化禁止水渗入油中，以免影响冷却效果。

光亮淬火油

光亮淬火油是一种能在可控气氛下保持淬火工件表面光亮的淬火油。其特征是在矿物油中加入不同性质的高分子添加剂（如光亮剂、抗氧化剂等）调制而成的。光亮淬火油的使用温度为20 ~ 80℃。禁止在油中混入水和其他油品。

光亮淬火油适用于在受控气氛中加热的钢件的淬火和冷却。

真空淬火油

真空淬火油是在真空中蒸馏的普通淬火油、经过真空脱气等一系列处理后，加入冷却剂、它是由增亮剂和抗氧化剂制成的。

它适用于轴承钢、工模具钢、结构钢和合金渗碳钢的淬火和冷却。

1.几种不同油的冷却曲线和冷却速率曲线

几种不同油的冷却曲线和冷却速率曲线

右图解析：

1）淬火总损耗系统常用油主要有l—ANl5油（10号机械油）L—AN22油（20号机械油）L—AN46油（40号机械油）和L—ANl00油（50号机械油）等。前三种适合普通淬火，后者适合分级淬火。

2）中速淬火油（普通淬火油）就是给全损耗系统用的油加冷却剂、抗氧化剂、表面活性剂等。添加剂含量通常为2.5%一3.5%质量分数）

3）全损耗系统油10%质量分数）添加剂淬火油的冷却速度居中、快速淬火油之间。

4）快淬油是通过添加较好的冷却剂制备的。

2.真空淬火油冷却特性与真空度的关系（如右图所示）

右图解析：

性能指标：50℃时的粘度为20～25mm/s，闪点（开口）170℃，冰点是-10℃等。

试样：西8mm×24mm银条。

冷却特性如下：

1）随着真空度的增加，真空淬火油的冷却速度也增加，尤其是真空度在50kPa以上时，冷却速度急剧增加。

2）真空度为26.在6kPa以下，冷却速率从400℃左右开始增加；然而，当真空度高于50kPa时，冷却速度从400℃左右开始减慢。