PAG淬火剂的使用要点

    P AG淬火剂自1965年获得专利以来在国外已有40多年的使用经验。在我国此产品的推广应用也有近20年的历史。目前，紧固件行业选用的中碳结构钢、低碳合金钢量大，故须采用水溶性PAG淬火介质才能满足技术要求。

    针对M16以下的8.8级高强度紧固件常用材料为中碳结构钢(SWRCH35K、35#、ML35、ML35Mn、45#)。在淬火时造成变形和开裂缺陷时有发生，原因非常多。这里仅从PAG淬火剂的使用要点，谈一点实践体会。

    1．原材料的质量控制

    首先，购买正规钢厂生产的原材料（应按冶炼炉号建档），并附有可靠的质量保证书。其次，对进厂的原材料按炉号进行化学成分、低倍组织、机械性能等项目的复查，合格的材料才能投入使用。再次，对合格的原材料在各个生产工序（冷镦、搓丝，尤其是热处理）中实行分批分炉管理（剩余的成品料可按化学成分的相近组成混合批）。

    在一定条件下实行分炉管理，是确保同一炉号材料，同一尺寸的不同批次紧固件获得性能一致性的先决条件。

    2.淬火液浓度的影响

    在一定液温和搅拌烈度下，根据紧固件的材料、尺寸大小和形状复杂程度，通常使用的浓度范围为3%-10%（冷却特性介于水油之间），具体的浓度值，由实际生产经不同批次的试验后确定。

    如：AQ251浓度推荐值，针对中碳结构钢冬季为4.5％—5.5％、夏季为3.5％--4.0％。

    浓度低是使用PAG淬火剂产生变形和开裂缺陷最常见的原因之一。要经常手持糖量折光仪（现场检测PAG淬火剂的浓度，最小PAG淬火剂分辨刻度以0.02%为佳），为了保证检测的准确性，通常在现场测量淬火液浓度前，用自来水校对该仪器（记下误差值），用测量值减去误差值后乘以该淬火剂的相乘系数，就得到该液的浓度。

    正常生产中应将淬火液浓度控制在规定值的±0.5%之内。淬火剂在使用过程中由于污染和介质老化等原因折光系数会降低。这时应采用冷却介质性能检测仪(如ivf仪、KHR仪等)测定PAG淬火液的冷却速度，对介质进行有效监控，从而保证淬火质量的稳定性。

    3．污染及防止措施

    常见的PAG淬火剂污染可分为油类污染、不溶固体颗粒污染和溶水性污染等，应视污染情况分别加以处理。

    a.油类污染

    一般情况下，漂浮在液面上的少量油污并不影响淬火液的冷却特性（厌氧细菌的繁殖提供条件，易使淬火液腐败变臭），只要经常用干净的报纸将油污吸掉既可。如果淬火液中混入可溶性油类，则会严重影响淬火液的冷却特性（可不同程度地增加低温冷速），引起工件的开裂，应该避免。

    b.不溶固体颗粒污染

    主要来源于紧固件淬火时带入的氧化皮对淬火液的冷却特性影响不大可定期过滤或捞渣。

    悬浮的固体颗粒往往会增加淬火液的折光率，现场检测时应经过滤后测量。

    C．溶水性污染

    可改变淬火液的颜色（如着色剂、清洗剂等）、折光率，对淬火液的冷却特性有不同程度的影响（有些可溶物可改变PAG聚合物膜的形成特性）。如果受到此类污染，可采用加热提纯的方法，利用PAG的逆溶性使受污染的溶液恢复正常。

    4．热处理工艺的影响

    PAG淬火剂液温对冷却特性影响较大，使用时应当配备完整循环冷却系统，以便在使用中调节液温，温度太高或太低都可能造成工件变形和开裂。PAG淬火剂的使用温度通常为20-60℃（冬季在30-40℃、夏季在15-30℃为佳），对于连续式网带炉生产线而言，搅拌装置和导流装置是必不可少的。无论是采用泵循环，还是螺旋定向搅拌器，搅拌时烈度以0.2-0.6m/s为宜。

    应按钢厂的冶炼炉号，分炉分批地进行热处理（淬火温度带有普遍性，对同种产品应根据每炉化学成分的碳当量来调整回火温度）。与油淬相比，淬火加热温度应降低30℃左右，工件淬火后应及时回火，以免产生裂纹，其回火温度通常应高于油淬时的回火温度。

    与油淬相比，在一定浓度下，工件经PAG淬火剂淬火后的硬度比油淬高2-3HRc。淬火硬度的提高虽然有利于保证和提高金相组织级别，但易产生淬火缺陷。对于M8-M12 “危险尺寸”的紧固件规格，应通过调整淬火温度（较低淬火温度）、提高PAG的浓度、提高液温、及时回火等因素控制为好。

    5．结论

    根据紧固件的尺寸及性能等级技术要求选择合适的PAG淬火剂，是减少工件畸变，避免淬裂，提高硬度均匀性的关键。PAG淬火剂的现场使用，必将受到热处理界的高度关注。