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PAG淬火劑是由一種液態(tài)的有機(jī)聚合物和腐蝕抑制劑組成的水溶性溶液。有機(jī)聚合物完全溶于水，形成清亮、均質(zhì)的溶液。
PAG淬火劑濃度測量方法
PAG淬火劑的濃度高低，直接影響的淬火液的冷卻性能，目前使用PAG淬火劑的工廠常用的測量濃度的方法有折光儀法、粘度法和真實濃度法。
1、折光儀濃度法
所有溶解進(jìn)水中的物質(zhì)都會改變水溶液的折光率。溶質(zhì)對溶液折光率的貢獻(xiàn)與其在該溶液中的濃度成正比，而溶液的總的折光率又是各溶質(zhì)對溶液折光率的貢獻(xiàn)的簡單疊加值。根據(jù)這種規(guī)律，用折光儀測出的將是溶液中所有溶質(zhì)的總的折光率。因此，新配制的PAG淬火液的折光率是其中的PAG聚合物組分和添加劑組分的折光率之和。淬火液使用后，PAG聚合物的相對濃度會降低，而添加劑組分的相對濃度則要升高。同時，由于水分揮發(fā)，自來水中的可溶物質(zhì)的濃度也會升高。此外，淬火液不免要受到污染，可溶污染物也要增大溶液的折光率。這樣，使用后火液的折光率就是由聚合物、添加劑、水的自身污染和外來污染物等四部分對折光率的貢獻(xiàn)相加而成的。生產(chǎn)中用折光儀測量淬火液濃度時，為了保持一定的PAG濃度，必須使用更高的折光儀讀數(shù)濃度。淬火液的使用時間越長，淬火量越多，污染越嚴(yán)重，要求的折光儀濃度就越高。如果繼續(xù)按新配制淬火液時的折光儀讀數(shù)控制淬火液濃度，就會因其中PAG聚合物濃度偏低，冷卻速度偏快而引起淬火開裂。
2、粘度測量法
PAG淬火液的粘度隨淬火劑的濃度增高而增大。在PAG淬火劑中，PAG聚合物組分對淬火液的粘度提高起著決定性的作用，而其他組分(包括污染物)的影響相當(dāng)小。因此，用測量粘度的辦法能比較好地排除其他組分的影響，測量出溶液中PAG組分的濃度。但是，對于使用較久的PAG淬火液，用粘度測量法會高估了溶液中的有效濃度。可能出現(xiàn)的危險仍然是溶液冷卻速度過快。
3、真實濃度測量法
真實濃度測量法是利用PAG聚合物特有的逆溶性，采用加熱分離的辦法，把溶液中有逆溶性的聚合物與無逆溶性的其他組分分開來，再計算淬火液濃度的折光儀測試法。由于能測定溶液中有逆溶性的聚合物濃度，因此能在稍長的使用時間內(nèi)比較好地測量和控制淬火液濃度。由于不受其他組分含量多少的影響，而且只需用一只普通的折光儀，應(yīng)當(dāng)說它是比較好的測定溶液中PAG 總量的方法。但是也同粘度測量法一樣，只按這種方法控制濃度，時間一久，實際的冷卻速度會偏高。因此，如不加以注意，也有淬裂危險。
淬火液的有效濃度
淬火冷卻中，不僅能從工件周圍超過濁點的水中脫溶出來，而且還可能同其他脫溶出來的 PAG聚合物一起粘附在工件表面上，這部分PAG 的濃度，我們把它叫做有效濃度。取淬火液在燒杯中作加熱試驗發(fā)現(xiàn)，新配制的淬火液，當(dāng)被加熱到沸騰溫度時，脫溶出來的聚合物能全部呈絮狀團(tuán)聚在一起，并因裹帶了水蒸氣而首先浮在液面上。經(jīng)過長期使用的PAG淬火液被加熱到沸騰溫度時，就可能有一部分脫溶出來的聚合物不是與其他聚合物相聚成絮狀，而是獨自像雪花一樣下沉到杯底。這樣的淬火液，用粘度法或真實濃度法測量的濃度雖較高，但其冷卻特性與較低濃度的新配淬火液相當(dāng)。顯然，呈雪花狀下沉的那部分聚合物就屬于非有效部分。采用粘度法或真實濃度法都不能將非有效聚合物分開，因而也不能準(zhǔn)確地控制經(jīng)過長期使用的淬火液的冷卻特性。
雪花狀脫溶物的形成原因尚不清楚,但估計與淬火液的污染和高溫下大分子量的PAG的斷鏈產(chǎn)物中有逆溶性的部分有關(guān)。
存在于溶液中的某些污染物，包括一些懸浮物，它們?nèi)绻芫奂诿撊艹鰜淼腜AG表面上而使界面能低于聚合物與溶液的相界面的界面能，則PAG 聚合物該部分表面就將失去與其他PAG聚合物接觸并團(tuán)聚的條件。表面上聚集了這些污染物的脫溶PAG小珠子，因為失去了聚團(tuán)和粘附到工件表面的能力，便成了無效的脫溶物。
綜上所述，PAG淬火液中具有逆溶性的組分并不都能起到調(diào)節(jié)冷卻特性的作用。因此，當(dāng)淬火液使用較長時間后，為保證與新配制時相同的有效濃度，必須采用更高的真實濃度。
如何控制PAG淬火液濃度？
控制PAG淬火劑濃度，特別有效的方法，是使用淬火劑的冷卻特性來控制。
使用 PAG淬火劑的目的是把它作為水的添加劑加入水中來調(diào)節(jié)其冷卻特性。因此，熱處理生產(chǎn)中要求控制的也應(yīng)當(dāng)是淬火液的冷卻特性。前面提到的折光儀測試法，粘度測試法，以及真實濃度測試法的采用，是利用與這些參數(shù)的間接關(guān)系來反映淬火液的冷卻特性。
前面分析了常用濃度測量方法對使用較長時間的淬火液測出的濃度往往高于實際的有效濃度。如果不加以修正，容易引起淬裂。修正的辦法有兩種，一是憑經(jīng)驗從工件的淬火效果來調(diào)整濃度，二是用冷卻特性儀來控制濃度。
憑經(jīng)驗調(diào)整濃度的做法是對工件的淬火態(tài)硬度作記錄，作成圖表，用來觀察同類工件的硬度變化趨勢。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工件的淬火硬度連續(xù)偏高到一定程度時，及時采取升高淬火液濃度等辦法來降低實際的冷卻速度。這就可以防止出現(xiàn)淬裂。而當(dāng)發(fā)現(xiàn)工件的硬度連續(xù)一段時間偏低或硬度高低不均以及有較大變形時，考慮降低淬火液濃度來增大冷卻速度。經(jīng)驗法需要經(jīng)驗和嚴(yán)格的管理，需要責(zé)任心，但卻很有效，很可靠，適合由工程技術(shù)人員來做。
用冷卻特性儀來控制濃度，具體的做法是定期測量淬火液的冷卻特性，主要憑其300℃冷速來確定溶液的有效濃度，再用折光儀按比例來控制濃度。有條件的工廠自己購買一臺冷卻特性儀，并安排專人進(jìn)行測定。其他工廠可送樣到淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠去進(jìn)行測量。
測定水性淬火液的冷卻特性可以選用配備符合國際標(biāo)準(zhǔn)(IS09950)的鎳鉻合金探頭的冷卻特性儀，常用的是重復(fù)精度較高的瑞典IVF冷卻特性測試儀。上海川奇機(jī)電設(shè)備有限公司作為瑞典IVF冷卻特性測試儀國內(nèi)代理，分享更多關(guān)于冷卻特性的技術(shù)知識，需要了解更多，可隨時聯(lián)系我們！
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