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淬火油的污染及净化

资讯时间:2021-10-26        文章来源:admin

淬火油的污染及净化

 

  在当前热处理企业的生产中,作为淬火介质的淬火油,据统计约占70%,可见淬火油用量仍占相当大比重。

 

  定期检查淬火油的特性能对控制热处理工艺保证淬火工件品质是关键一环。然而,整个热处理行业大多数企业普遍忽视淬火介质的性能,即使投入大量资金改进设备和质量控制手段,却很少关心淬火介质的状态。往往一种淬火油使用很多年,仅用添加新油方法保持其状态。热处理生产的许多工件质量问题几乎都与淬火介质状态有关,并且经常性的重复发生。如10.9级以上高强度紧固件或有特殊要求的热处理来说,淬火介质的性能对热处理操作的成败起重要作用。

 

  淬火油的功能是将赤热的金属零件的热量迅速带走,使之降至马氏体转变温度下获得高硬度的马氏体组织和硬化层深度,同时亦要兼顾减少零件的变形和防止开裂。因此淬火油的基本特性就是『冷却特性』,其特点就是高温阶段的冷速较快,而低温阶段冷速较慢,这一特性很适合合金钢≥10.9级以上高强度紧固件的淬火要求。

 

  淬火油在使用中的变化比较复杂,产生热分解、氧化和聚合反应,它包含所加添加剂的变化和基础油变化两部分,是这两方面变化的综合结果,不同的淬火油以及不同的淬火工艺,变形情况会有较大的差别,因此加强对淬火油的严格管理对保证淬火工件的品质极为重要。

 

  日常淬火油质量监测的专案为:粘度、闪点、水份、不溶灰分(又称沈淀物)和冷却速度。

 

  1.闪点

 

  一般情况下,不管是开式还是闭式淬火油糟,随使用时间的延长,油的闪点都是呈下降倾向。连续式网带炉的油糟闪点下降10~20℃后即可稳定。当闪点下降较多时易出现淬火软点,而且不安全,应进行及时处理。

 

   2.粘度

 

   这一指标与油的冷却性能有密切关系,粘度的变化对开式油槽和闭式油槽有所差异。开式油槽因烧损快,氧化聚合反应几率大,故粘度呈增大倾向。闭式油槽的淬火油则以热分解为主,因而粘度表现为下降趋势,热分解使粘度下降,导致软点产生和变形增大。添加剂分解粘度增大,致使油的冷却能力下降。油的使用温度越高,油变质得越快。连续式网带炉配备完备的回圈冷却系统,使油温稳定在60~70℃范围,并通过槽内的回圈搅拌防止局部过热等措施,可减慢油变质,延长油的使用寿命。

 

  3.不溶灰分(沉淀物)

 

   油中存在的不溶灰分(沉淀物)有焦泥、槽中的细微粒铁粉沙粒和尘埃等杂物。当这些杂物超过一定数量时会引起油的粘度上升,冷却能力下降,故应定期采取过滤油,清扫油槽等措施加以去除。

 

  

4.水份

 

   油中含有微量水份将严重影响油的冷却性能,造成淬火后工件光亮度下降,硬度不均,产生软点甚至开裂倾向。研究发现,油淬产生的变形问题部分是因油中含水造成的。此外,油中含水还加速了油的乳化变质和促进油中添加剂的失败。当油中含水量≥0.1%时,油受到加热时有可能使聚集在油槽底部的水达到沸点后,体积突然膨胀,易造成油溢出淬火油槽而引发火灾。

 

  淬火油含有水份,主要恶化冷却性能,加速油的老化。对快速淬火油中含水对冷却特性的影响之研究结果发现,由于微量水促使添加剂失败,导致淬火油的*高冷速明显下降,随著油中含水量的增加,使对流冷却阶段的冷却速率增加(300℃的冷却速率从不含水时的8℃/s增加到含水0.20%的40℃/s),工件变形和开裂倾向也会增大。

 

  淬火油中若混入200 ppm以上的水份就需要查出产生水份的原因,若油中含水量达到0.5%,就必须对油中水份要设法去除。通常用加热脱水、沉淀脱水、离心脱水、过滤脱水,这对于保证淬硬、减少变形和开裂将不无好处。

 

  5.冷却曲线

 

   快速淬火油的冷却曲线能比较直观地表明该种淬火油的冷却特性,是选择淬火油品种和监测火油冷却性能变形的重要手段。因此,热处理企业都应定期检测淬火油的冷却特性曲线。

 

淬火油在使用中因产生热分解、氧化和聚合反应,产生氧化皮、残炭溶解油中,从而使油品颜色变黑,导致冷却特性下降;此时经淬火后的工件强度、硬度、韧性、耐磨性达不到规定指标,甚至造成工件变形开裂。很多企业普遍的做法是添加新油到淬火池(槽),缓解油品性能的下降速度,这种治标不治本的做法,往往是工件质量一直达不到规定的质量指标;须把淬火油抽出,清洗油池(槽),重新加注新油才能保证工件质量指标。

 

换下来的废油可用脱色净油机净化后再用,脱色净油机主要是把油品的污染物:如水分、氧化皮、残炭、胶质、沥青质去除,净化后油品颜色恢复,接近新油颜色,指标达到国家标准(SH 0564热处理油),可当新油使用,保证了淬火油指标和工件质量,不用再投入大量资金购买新油来更换。

 

    脱色净油机采用先进的二元一次脱水技术,完全去除淬火油中的水分,恢复淬火油的冷却性能;采用絮凝吸附技术,去除油中的氧化皮、残炭、胶质等溶于油品的杂质,恢复淬火油的闪点、粘度和冷却曲线,*终保证恢复淬火油的指标和理化性能,保证工件质量。

 

    结语

 

  淬火油冷却特性对工件热处理的成败是至关重要的。热处理企业(或热处理车间)要建立一套完整的淬火油管理制度和记录,完善和保持淬火油槽有良好的搅拌,加热和冷却系统,以保证淬火油槽处于工艺控制状态。

 

此外,根据热处理产量多少,每半年或一年清理油槽一次,过滤油污,清除槽底的残渣杂物,及时补充新油。每月或每三个月对每个油槽都应取油样检测一次以监测油质变化情况,当检测的指标超过规定标准而无法调整改善时,必须整槽换油,用脱色净油机净化废油后在加注。这样既保证了淬火油的指标和工质量,又为企业节约大笔购买淬火油的资金,是一种依据多的质量控制、能源节约措施。


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