一、淬火介質(zhì)管理的目的:
為確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),且將事故、故障防范于未然,并減少人為疏忽及達(dá)更佳經(jīng)濟(jì)效益,此為潤滑管理之目的。
u 降低生產(chǎn)成本。(保養(yǎng)經(jīng)費(fèi)、停機(jī)損失)
u 提高生產(chǎn)性。(休息時(shí)間的減少)
u 提高附加價(jià)值及降低不良率。(精度維持)
u 經(jīng)濟(jì)效益的提升。(油種統(tǒng)一,節(jié)省能源)
u 降低人為疏忽,減少工安事件。
二、淬火介質(zhì)的在庫管理
u 適當(dāng)?shù)脑趲齑媪俊?
u 整理整頓。
u 適切的保管;品質(zhì)管理.
三、淬火油使用上的注意事項(xiàng):
1、加油的方法
在向油槽加淬火油時(shí)請用油泵加油,避免將油直接傾倒入油槽,用油泵的一端放入油桶中,油管的一端插入油槽中,使油慢慢漫滿,避免油管的一端與空氣接觸,加油時(shí)如混入太多空氣,導(dǎo)致熱處理工件外觀不良,油品容易劣化。
2、氧化劣化的抑制
①減少在爐的啟動(dòng)、停止時(shí)油品和空氣的接觸
②控制油面高度,避免和空氣接觸(敞口油槽如有可能,盡量加個(gè)蓋板)
③冷卻循環(huán)回路的松動(dòng)引起空氣混入
④避免使用含銅的材料
⑤工件一定要清洗干凈
3、水份混入的抑制
①工件進(jìn)爐前檢查,是否帶有清洗水
②從冷卻循環(huán)回爐中是否有水分混入
③油槽上方氣氛燃燒產(chǎn)生水分
4、如何得到安定的冷卻性能
①使用狀態(tài)時(shí)淬火油的粘度應(yīng)該維持在5-20mm2/s內(nèi)
②流速的均一化(設(shè)定順應(yīng)要求性能的流速)
5、油溫的控制
油溫控制在油品的使用溫度范圍,嚴(yán)禁超過使用溫度范圍。
四、淬火油的管理項(xiàng)目和管理基準(zhǔn)
|
試驗(yàn)項(xiàng)目 |
管理值 |
意義·其它 |
◎
◎
○
○
◎
○
○
◎
◎
○
○ |
動(dòng)粘度 熱油 @100℃mm2/s 冷油 @40℃ mm2/s
酸值 mgKOH/g
殘?zhí)?nbsp; wt%
閃點(diǎn)(COC) ℃ 熱油 冷油
微量水份 ppm
冷卻曲線
水溶性淬火液 動(dòng)粘度 @40℃ mm2/s
曲折率 20ND
總堿度
PH
冷卻曲線 350℃/150℃的平均冷速 |
±15℅> ±15℅>
新油+0.5>
0.5>
新油-30< 新油-20<
200>
±15℅>
濃度±10℅>
濃度±10℅>
8.5<
|
熱油: 基礎(chǔ)油的分解氧化劣化(重合)和其它油的混合 冷油: 冷卻性向上劑消耗氧化劣化(分解)
氧化劣化(包含設(shè)備的異常、使用條件的問題)
氧化劣化:光輝性不良的原因
熱分解和其它油的混合 熱分解
由于水的混入,引起冷卻特性的變化
冷卻特性的變化
與曲折率結(jié)合,判斷是否分解
水溶性淬火液濃度的判斷標(biāo)準(zhǔn)
判斷淬火液實(shí)際濃度
防銹性、腐敗難易度的標(biāo)準(zhǔn)
濃度、大分子變質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn) |
通過對實(shí)驗(yàn)的意義、費(fèi)用等方面綜判斷,以◎○來表示其優(yōu)先順序
五、水溶性淬火液使用注意事項(xiàng)和管理
(一)淬火液的配制和淬火操作的方法
1、新配淬火液之前,應(yīng)將淬火槽和循環(huán)冷卻系統(tǒng)充分清洗干凈。如果原系統(tǒng)用過油,必須用工業(yè)清洗劑做清洗。
2、配制淬火液的水沒有什么特殊的要求,普通自來水就可以了。由于龍邦淬火介質(zhì)的比重比水重,混入油槽前,先用小桶加水一半,再倒入龍邦淬火液,充分進(jìn)行攪拌之后,緩緩倒入油槽中,必須達(dá)到完全溶解.
3、從熱處理操作上看,龍邦淬火液的使用方法與用自來水基本相同,只是鋼件的淬火加熱溫度可以比油淬時(shí)低些,但可以比自來水淬火時(shí)稍高些。
4、使用PAG淬火液要注意測量并控制好它的濃度。濃度一開始配制可以配高一點(diǎn),在10~15 %,然后根據(jù)實(shí)際需要,在不開裂的情況下把濃度慢慢下調(diào),直到最佳狀態(tài)為主。
(二)濃度測量、液溫控制和淬火液的攪動(dòng)
1、生產(chǎn)現(xiàn)場一般可用手持式糖度折光儀來測試龍邦淬火液濃度。 使用時(shí)間較長,污染較嚴(yán)重的淬火液宜采用其它方法測量其濃度。 生產(chǎn)中,宜將淬火液濃度波動(dòng)控制在確定值的±0.5%范圍內(nèi)。
單一溶質(zhì)溶液的濃度測定
對于單一溶質(zhì)的水溶液,其折光儀讀數(shù)與該溶質(zhì)的濃度成正比。如果以字母N代表折光儀讀數(shù),即溶液的折光率,以C(%)代表該溶液中溶質(zhì)的濃度百分比(重量),則二者之間存在以下關(guān)系:
N=KC (1)
其中,系數(shù)K的值決定于溶質(zhì)的種類。熱處理生產(chǎn)中幾種常用溶質(zhì)的K值見表2。C為重量百分比濃度。
常用幾種淬火介質(zhì)的K值
溶 質(zhì) |
K值 |
相乘系數(shù) |
溶 質(zhì) |
K值 |
相乘系數(shù) |
NaCl |
1.1 |
0.91 |
NaOH |
1.6 |
0.63 |
NaNo3硝酸鈉 |
0.7 |
1.43 |
Na2CO3 |
1.5 |
0.67 |
LP QUENCH WA WR |
0.4 |
2.5 |
|
|
|
2、液溫對淬火液冷卻特性有較大影響。這里所說的液溫是指工件淬入前淬火液的平均溫度。PAG淬火液的允許使用溫度為0℃到60℃。為了獲得更加均勻的淬火冷卻效果,生產(chǎn)中宜將液溫控制在較窄的范圍,正常使用控制在20℃到40℃或更窄的范圍。
3、工件在淬火液中攪動(dòng)或使淬火液循環(huán)流動(dòng)都可以增大工件和淬火液之間的流速,從而增大工件的淬火冷卻速度。為使工件表面形成的聚合物包膜基本不被沖刷掉,攪動(dòng)和循環(huán)產(chǎn)生的相對流速不宜過大,通常應(yīng)不超過0.6m/s。
(三)如何調(diào)節(jié)鋼件的淬火冷卻速度
1、濃度的影響
補(bǔ)加龍邦淬火劑增大淬火液濃度,便可降低其淬火冷卻速度;相反,加自來水降低濃度,便可提高淬火冷卻速度。
2、相對流速的影響
攪動(dòng)淬火液或擺動(dòng)工件可以增大工件對淬火液的相對流速,從而提高其淬火冷卻速度。相反,減小相對流速則可降低淬火冷卻速度。
3、液溫的影響
將淬火液加熱或在生產(chǎn)中停止冷卻循環(huán),以升高淬火液液溫,便可降低淬火冷卻速度;相反,降低液溫,則可提高淬火冷卻速度。
靈活運(yùn)用好這三個(gè)因素,可以解決不少淬火冷卻上的問題。比如,濃度偏低時(shí)適當(dāng)提高液溫來防止淬裂;濃度偏高時(shí)加快工件的擺動(dòng)來保證淬硬。又比如,天冷液溫升不高時(shí)采用較高的濃度,天熱時(shí)采用較低的濃度,以便獲得始終一致的淬火冷卻效果等等。
(四)PAG淬火液的維護(hù)管理方法
1. 水性介質(zhì)的污染及其對策
所有淬火介質(zhì)在使用中都會(huì)受到污染。污染有的來自外部,屬于外部污染;也有的來自淬火介質(zhì)自身的變化產(chǎn)物,屬于自身污染。淬火液受到的外來污染主要有工件帶入的氧化皮、灰塵、油類等。氧化皮及其它不溶而比重更大的污染物通常沉降到淬火槽底部,其存在一般不影響淬火液的濃度測量,也不影響其冷卻特性。除油外,比重相對于水或低于水的不溶物,一般也不影響濃度測量和冷卻特性。它們的量多時(shí)只要定期過濾去除,就能保證正常生產(chǎn)。外來污染中比較麻煩的是油污染。油污染通常來自工件上的切削液、設(shè)備的潤滑及液壓油等。這一類油通常不溶于水。它們在淬火液中可能的存在形式有兩種:浮到淬火液表面,或乳化到水溶液中。浮在表面的油不影響淬火液的冷卻特性,但可能防礙操作和濃度測量。當(dāng)受到比較強(qiáng)烈的機(jī)械攪動(dòng)或淬火液中帶進(jìn)了肥皂和洗滌劑時(shí),這些油就容易被乳化到淬火液中。乳化進(jìn)去的油一般不影響淬火液的濃度測量值,但會(huì)稍微增大低溫時(shí)的冷卻速度,因而有可能增大工件的淬裂危險(xiǎn)。天氣較熱或長期保持較高液溫而又較少做循環(huán)攪動(dòng)時(shí),受油污染的淬火液可能因油污被細(xì)菌分解而變臭。經(jīng)驗(yàn)表明,由于油污染引起的發(fā)臭和變黑都不影響淬火液的冷卻特性,也不影響濃度測量結(jié)果。淬火液消除油污染的辦法是,首先設(shè)法不讓油進(jìn)入淬火液中,然后是及時(shí)清除浮在淬火液上面的浮油,最后是打破油的乳化狀態(tài)并加以清除。
淬火液的自污染包括來自自來水的污染、生產(chǎn)中不均衡帶出引起的污染和PAG聚合物變質(zhì)產(chǎn)物的污染三類。
自來水中加入淬火劑而成為淬火液。因此,自來水是這種淬火液的組分。使用中,自來水會(huì)揮發(fā)。其結(jié)果是原來以溶解形式存在于自來水中且又不能隨水分揮發(fā)的物質(zhì)留在淬火液中。在長期使用中,這些物質(zhì)會(huì)逐漸積累起來,而造成對淬火液的污染。這種污染是所有水性淬火液所不可避免的。其中,因?yàn)檫^飽和而沉淀出來的部分相當(dāng)于上述外來不溶物污染,一般不影響淬火液的濃度測量結(jié)果,也不影響淬火液的冷卻特性。其它溶解在淬火液中的物質(zhì)都會(huì)增大淬火液的折光率,因而會(huì)影響用折光率法測量的濃度值,使測量值大于實(shí)際值。使用時(shí)間越長,污染越嚴(yán)重,這種影響就越大。嚴(yán)重污染后,需要很高的折光儀濃度才能保證工件不淬裂,并因此使冷卻特性不好控制,同時(shí)帶出量也增大。
不均衡帶出的產(chǎn)生與PAG的逆溶性有關(guān)。淬火冷卻的末期,工件表面溫度降到濁點(diǎn)附近,表面聚合物包膜就會(huì)從外部開始回溶進(jìn)水溶液中?;厝苄枰欢螘r(shí)間?;厝軙r(shí)間長些,工件上殘留的PAG聚合物就少些。相反,過早從淬火液中取出工件,帶走的PAG聚合物就越多。某些時(shí)候,怕工件開裂而在高于淬火液濁點(diǎn)的溫度出水,PAG的帶出量就很大。由于PAG淬火劑是以PAG聚合物為主要成份,再輔以能獲得其他輔助性能的添加劑而成的,因此,不管是回溶不充分還是在濁點(diǎn)以上溫度出水,都會(huì)引起淬火液組分的不均衡:組分中PAG聚合物比例減少,其他組分的比例就相對增多。我們把這種變化歸入自污染。
生產(chǎn)龍邦淬火劑的聚合物具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,只有受到高于200℃以上的高溫并在有氧氣存在的條件下才被氧化分解。淬火過程中,工件表面包膜的大部分可以因?yàn)槠渲屑捌渲車乃粴饣3衷诓桓哂谒悬c(diǎn)的溫度,最接近工件表面的極少部分PAG有可能被加熱到更高的溫度而發(fā)生氧化分解。氧化分解產(chǎn)物的分子量很小,可全部成氣體從淬火液中跑掉,不會(huì)對淬火液造成污染。
一般說,可以通過維護(hù)管理基本防止外來污染的影響。自來水污染是不可避免的。不均衡帶出造成的有效成份減少,可以通過讓工件表面的聚合物充分回溶來減慢它的進(jìn)程和影響。
2.如何減少淬火劑的消耗
PAG淬火液的消耗,實(shí)質(zhì)上應(yīng)當(dāng)指其中的有效成份PAG聚合物的消耗。減少這種消耗的最重要措施是設(shè)法使淬火后工件表面上的聚合物盡可能充分地回溶到淬火液中。具體的辦法有:a.延長工件在淬火液中的停留時(shí)間;b.在保證工件不會(huì)淬裂的前提下加快淬火液的流動(dòng)速度,以加速聚合物的溶解;c.出水之后用清水再做一次沖刷,并把多次沖刷用的水作為自來水補(bǔ)充到淬火液中。
3. 幾種冷卻特性測控方法
使用過程中,隨著不可避免的污染和污染物的積累,為保持前后一致的淬火冷卻效果,測量PAG淬火液濃度的方法應(yīng)當(dāng)做相應(yīng)的調(diào)整。新配制的淬火液用折光儀測試濃度。使用時(shí)間長,污染較重的淬火液用真實(shí)濃度法或者用粘度法測試濃度。受嚴(yán)重污染的淬火液應(yīng)定期用冷卻特性儀測試?yán)鋮s速度或龍邦特殊的測試方法來判斷濃度,再換算成有效濃度值并用來校正日常的折光儀濃度。