1.4 Водные растворы полимеров
Наиболее перспективный вид закалочных сред.
Достоинства
Кинетика охлаждения в них более благоприятна по сравнению с водой и может варьироваться в широких пределах (больше в диапазоне 800-400 °С чем у воды и меньше в области мартенситного превращения
Невозгораемость (по сравнению с маслом)
Нетоксичность
Относительная дешевизна (сопоставимы со стоимостью масла)
Недостатки
в области мартенситного превращения скорость охлаждения выше, чем у масла
Иногда образуют трудноудалимый с поверхности осадок
Охлаждающая способность сильно зависит от концентрации (постоянный контроль)
У большинства сред охлаждающая способность сильно зависит от температуры.
Наиболее широко распространены среды на основе полигликолей (тосол, антифриз) и поливинилацетата (ПВА)
2. Среды на основе масел
подразделяются на
Растительные, в настоящее время применяются редко из-за низкой стабильности свойств
Минеральные
ДОСТОИНСТВА
Более благоприятная кинетика охлаждения по сравнению с водой, позволяющая получать мартенситную структуру с меньшей вероятностью коробления и возникновения закалочных трещин (скорость охлаждения в области мартенситного превращения меньше в 10-30 раз, а при температуре 450 оС всего лишь в 1,5 раза)
Слабое влияние температуры масла на охлаждающую способность ( слабо меняется до температуры 80-90 оС)
Возможность изменения свойств в широком диапазоне
Относительная дешевизна
Недостатки
Возгораемость
Большой вынос с садкой
Необходимость промывки изделий
Недостаточная скорость охлаждения в области минимальной устойчивости переохлажденного аустенита
Сильная зависимость охлаждающей способности от циркуляции среды
Разновидности масел
С точки зрения эксплуатационных свойств¨:
Низкотемпературные (до 90 °С)
Высокотемпературные (со специальными антиокислительными присадками с рабочей температурой до 200 °С и сроком эксплуатации до 2 лет)
С точки зрения охлаждающей способности
Медленноохлаждающие (вязкие)
Быстроохлаждающие (жидкотекучие со специальными смачивающими присадками)
Основные свойства масел
Охлаждающая способность
Теплопроводность
Теплоемкость
Вязкость (кинематическая вязкость)
Температура воспламенения
Вспомогательные
Сопротивление окислению (изменение вязкости и кислотного числа при 150 оС в течение суток при пропускании кислорода -3л/час)
Признаки старения – увеличение вязкости, появление осадка. Способы борьбы – добавление свежего масла, фильтрация и очистка, добавление противоокислительных присадок.
Наличие воды – приводит к уменьшению скорости и увеличению неравномерности охлаждения и увеличению пожароопасности т.к возникает пена
Признаки наличия воды –
Сильное бурление во время охлаждения
Сильное пенообразование
Разбрызгивание, сопровождающееся тресков
Помутнение масла
Увеличение давления в закалочных агрегатах
Способы борьбы – отстой масла и слив внизу через дренажные отверстия, “сушка” масла ( нагрев и выдержка при120 130 °С)
Воспламенение масел. Горит не масло а его пары. Возможные причины –
перегрев в результате малого объема масла по отношению к обрабатываемой детали
Слабая циркуляция из-за высокой вязкости
Малая скорость погружения детали
Малая глубина бака
Наличие воды
Меры борьбы - вышеперечисленные причины + подача инертных газов на поверхность.