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去除淬火油中水分的方法有哪些

什么是熱處理淬火油?

淬火是一種熱處理工藝。熱處理淬火是把鋼材等工件加熱到臨界溫度以上,保溫一定時(shí)間,然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻,從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織(也有根據(jù)需要獲得貝氏體或保持單相奧氏體)的一種熱處理工藝方法。

淬火油是一種工藝用油,用做淬火介質(zhì)。該淬火油是采用二次加氫石蠟基潤(rùn)滑油為基礎(chǔ)油,添加催冷劑、高溫抗氧化劑、光亮劑等添加劑,經(jīng)真空脫氣脈沖調(diào)和制成。

去除淬火油中水分的方法有哪些

淬火油中含有微量水將嚴(yán)重影響油的冷卻性能,造成淬火件光亮度下降、硬度不均、產(chǎn)生軟點(diǎn)并加大工件畸變開(kāi)裂傾向,當(dāng)油中含水量大于0.1%時(shí),油受到加熱時(shí)有可能使聚集在油槽底部的水達(dá)到沸點(diǎn)后,體積突然膨脹,易造成油溢出淬火油槽而引發(fā)火災(zāi)。 

冷卻曲線測(cè)量含水量從0%-0.2%的普通淬火油的冷卻曲線變化情況表明,隨著油中含水量的增加使對(duì)流冷卻階段的冷卻速率增加(300℃的冷卻速率從不含水時(shí)的8℃/s,,增加到含水0.2%的40℃/s,),工件畸變和開(kāi)裂傾向增大。由于微量水促使添加劑失效,導(dǎo)致快速淬火油的高冷速明顯下降,因此去除快速淬火油中的微量水顯得更加重要。 

去除淬火油中水分的傳統(tǒng)方法是采用沉降法和加熱蒸發(fā)法。沉降法是利用水的密度大于油的密度的特性,采用抽除底部沉降的水的方法分離,該方法適合含水量較大和抗乳化能力強(qiáng)的淬火油,對(duì)于已乳化的油效果不佳,同時(shí)在去除過(guò)程中也將帶出大量的油,并且也無(wú)法去除干凈,會(huì)有大量的殘留水。加熱蒸發(fā)法是將含水的油加熱到100℃以上,利用水達(dá)到沸點(diǎn)以上將水去除。

編號(hào)水分含量除水方式剩余含量
1#0.3%靜止數(shù)小時(shí)后,140℃加熱1小時(shí)-底部加熱無(wú)變化
2#0.3%攪拌均勻后,100℃加熱1小時(shí)-底部加熱0.22%
攪拌均勻后,130℃加熱1小時(shí)-底部加熱0.21%
攪拌均勻后,140℃加熱1小時(shí)-底部加熱0.18%
3#0.3%攪拌均勻后,100℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-底部加熱0.15%
攪拌均勻后,130℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-底部加熱0.13%
攪拌均勻后,140℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-底部加熱0.12%
4#0.3%攪拌均勻后,100℃加熱1小時(shí)-加熱管加熱0.28%-0.29%
攪拌均勻后,130℃加熱1小時(shí)-加熱管加熱
攪拌均勻后,140℃加熱1小時(shí)-加熱管加熱
5#0.3%攪拌均勻后,100℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-加熱管加熱0.28%
攪拌均勻后,130℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-加熱管加熱0.26%
攪拌均勻后,140℃加熱1小時(shí)(均勻攪拌)-加熱管加熱0.25%
6#0.3%將60-80℃的淬火油打入8x103的真空泵中,通過(guò)真空管排出0.03%

淬火油的加熱方式和有無(wú)攪拌均對(duì)加熱蒸發(fā)法去除水分的效果有較大的影響,常規(guī)的無(wú)攪拌和采用加熱管內(nèi)置的側(cè)部加熱方式的除油方法效果與人們預(yù)期的效果相差較遠(yuǎn),采用底部加熱或?qū)橘|(zhì)攪拌的除水效果好于前者。

其原因是,當(dāng)將熱源放在容器底部進(jìn)行加熱時(shí),在底部一定范圍內(nèi)有對(duì)流發(fā)生,由于對(duì)流的存在,較容易使過(guò)熱的水達(dá)到產(chǎn)生汽化核的條件。當(dāng)將熱源放在側(cè)面進(jìn)行加熱時(shí),由于在容器底部幾乎無(wú)對(duì)流發(fā)生,僅能靠水的過(guò)熱度達(dá)到一定值或外界提供產(chǎn)生汽化核條件下才能發(fā)生沸騰。介質(zhì)的攪拌正是提供的促進(jìn)容器底部微量水產(chǎn)生汽化核的外部條件,由于攪拌會(huì)使容器底部的水產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),為汽化形核提供了外部能量。 

采用在真空條件下去除油中水的方法獲得了很好的效果,該原理取得好的除水效果的原因有如下兩個(gè)方面,先利用了水的蒸汽壓隨其外界壓力的下降而明顯降低的特性,其次將加熱的介質(zhì)噴射到一個(gè)發(fā)散裝置(平面網(wǎng)板)上,使單位體積的油液產(chǎn)生巨大的表面面積,為油中水的形核和蒸發(fā)提供了條件。

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