寻求理想的无机淬火介质

多年来，我国在淬火介质的研究和应用方面，做了大量的工作，取得了不错的成绩，基本上满足了热处理生产的需要，但与国外的先进水平相比差距很大。同时，由于在热处理行业中长期存在着“重热轻冷”(即重视工件的加热技术，而轻视淬火冷却技术)的倾向，且淬火冷却的生产实践又滞后于冷却转变的理论研究，致使淬火冷却技术落后于热处理其它技术领域的发展，是热处理行业中的一个薄弱环节。为了缩短我国淬火介质与国外的差距，并能与热处理的其它技术领域同步发展，满足热处理技术进步和对热处理工件质量的更高要求，我们要重视并大力加强淬火介质的研究和推广应用工作。

无机淬火介质在热处理中起着决定性的作用，但它是热处理生产成本中很小的一块，只要在淬火介质上稍加重视，选用专业性的可靠产品便能享受到专业化的咨询、售后服务，收到预想不到的效果，并且大大降低综合生产成本。

实际使用的淬火介质种类繁多，一般可分为液体(水、无机物水溶液、有机聚合物水溶液、淬火油、熔融金属、熔盐、熔碱等)、气体(空气、压缩空气、液化气等)、固体(流态床、金属板等)3大类。其中，水、无机物水溶液、有机聚合物水溶液、各种淬火油等，在淬火时要发生物态变化，而气体、熔融金属、熔盐、熔碱、金属板等，在淬火时则不发生物态变化。

冷却是热处理生产的重要组成部分。热处理的冷却包括要求缓慢冷却的退火，以空冷为主的正火，以及通过快冷来获得马氏体组织的淬火等。其中，淬火冷却要求高、技术难度大，一直是热处理生产关注的重点。当前，绝大多数工件的淬火都是在水性淬火介质或油中进行的，因此本文重点讨论通用型的水性和油性介质。 

众所周知，如果钢件淬火冷却速度过慢，就不能获得要求的淬火硬度和淬硬层深度；而冷却速度过快，又可能引起淬裂和过深的淬硬层。同时，淬火冷却速度过快或冷却速度不足，都可能引起工件的超差变形。不仅如此，冷却过程中，工件的形状越复杂，不同部位温度差就越大，要得到不淬裂和没有超差变形就越难。

无机淬火的理想效果是获得高而且均匀的表面硬度和足够的淬硬深度，消除淬火裂纹和减小淬火变形。因此，理想的无机淬火介质应当是，当淬火工件浸入淬火介质中，为了获得马氏体组织，在过冷奥氏体稳定性低的温度范围，即C曲线的鼻温附近，冷却速度应大于临界冷却速度，使工件快速通过珠光体和贝氏体转变区，保证工件淬火后得到足够的硬度。而在Ms点和A1点稍下的温度，希望工件的冷却速度尽量缓慢，以减少由于工件内外温度差而引起的热应力和组织应力，从而可以有效地防止工件的变形和开裂。即通常所说的实现“高温阶段快冷，低温阶段慢冷”的理想冷却。但这样的淬火介质在实践中是很难找到的。

通常对淬火介质特性的要求是应满足钢的奥氏体冷却转变曲线对冷却速度的要求，避免工件变形和开裂；淬火后工件表面应保持清洁，即使有粘附物也易于清洗，不腐蚀工件;在使用过程中性能稳定，不分解、不变质、不老化、易于控制；工件浸入时不产生大量烟雾和有害气体，以保持良好的劳动条件；便于配制、运输和储存，使用安 全；原材料易得，成本低廉。