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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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(xiǎn)仍然是溶液冷卻速度過快。
3、真實(shí)濃度測量法
真實(shí)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(jì)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(shí)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(shí)間一久，實(shí)際的冷卻速度會偏高。因此，如不加以注意，也有淬裂危險(xiǎn)。
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(diǎn)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(yàn)發(fā)現(xiàn)，新配制的淬火液，當(dāng)被加熱到沸騰溫度時(shí)，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(shí)，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(dú)自像雪花一樣下沉到杯底。這樣的淬火液，用粘度法或真實(shí)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(shí)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(jì)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?yàn)槭チ司蹐F(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(shí)間后，為保證與新配制時(shí)相同的有效濃度，必須采用更高的真實(shí)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(shí)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(shí)間的淬火液測出的濃度往往高于實(shí)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(yàn)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(yàn)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(shí)，及時(shí)采取升高淬火液濃度等辦法來降低實(shí)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(shí)間偏低或硬度高低不均以及有較大變形時(shí)，考慮降低淬火液濃度來增大冷卻速度。經(jīng)驗(yàn)法需要經(jīng)驗(yàn)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(shí)聯(lián)系我們！
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