PAG淬火剂是以特定的聚醚类非离子型高分子聚合物(PAG),加上能获得其他辅助性能的复合添加剂和适量的水制成的。使用中,淬火液可能发生的变化主要有两类:一类是其冷却性能上的变化,另一类是其防锈和防腐败等性能的变化。
淬火液的冷却特性决定于其中PAG组分的特性和数量。其他提供辅助性能的添加剂对淬火液的冷却特性几乎没有影响。淬火液中所含PAG聚合物的变化包括量的变化和质的变化两部分^
1.淬火液中聚合物量的变化。
生产中,工件带出与受高温氧化分解都会使聚合物的量减少。淬火过程中,工件周围液温升髙,PAG聚合物从溶液中脱溶出来并靠其润湿性以富水的包膜形式黏附在工件表上,从而调整工件的冷却速度。工件冷却下来后,黏附在工件表面的聚合物又会回溶到泮火液中。回溶需要一定的时间,而生产中往往等不到聚合物回溶干净就将工件从淬火液中取走。因此,工件带出的液体中,PAG含量往往高于所用淬火液中PAG的平均浓度。长期、大量淬火后,淬火液中PAG的相对浓度必然逐渐降低,而其他添加剂组分的相对含量就随之增长。因此,回溶得越充分,淬火液中PAG组分的相对减少就越慢,即其冷却特性越稳定。
2.PAG的氧化分解。
配制PAG淬火液的聚合物具有很高的化学稳定性,在室温下与一般的酸碱不发生反应。只有在250℃的高温且又有氧存在的条件下才被氧化分解。淬火过程中,黏附在工件表面的聚合物膜大部分可以因为其中及其周围的水分被汽化而保持在不高于水沸点的温度,但紧贴在工件表面的部分仍然可能升到更高的温度而发生氧化分解。分子量低的氧化分解产物呈气体跑掉,其他部分则留在淬火液中。在高温和机械剪切作用下发生断链而又存留下来的PAG断链产物也将不再具有原来的调整冷却特性能力,而成为非有效成分存在于淬火液中。淬火液的浓度越大,淬火中工件表面形成的聚合物膜越厚,发生这种分解的量就越多。热处理生产的产量越大,淬火液使用的时间越长,这种分解和断链残留物就越多。
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