恒鑫牌THI热处理淬火介质
水溶性淬火介质
热处理淬火油

淬火液浓度常见的测量方法

发布时间:2012-5-18 9:46:56
当前,使用PAG淬火剂的工厂用来测量浓度的方法有折光仪法、黏度法和真实浓度法。根据PAG淬火液的变化规律,下面逐一对这3种方法加以分析评价。 折光仪浓度法 所有溶解进水中的物质都会改变水溶液的折光率。溶质对溶液折光率的贡献与其在该溶液中的浓度成正比,而溶液的总的折光率又是各溶质对溶液折光率的贡献的简单叠加值。根据这种规律,用折光仪测出的将是溶液中所有溶质的总的折光率:因此,新配制的PAG淬火液的折光率是其中的PAG聚合物组分和添加剂组分的折光率之和。前面谈到,淬火液使用后,PAG聚合物的相对浓度会降低,而添加剂组分的相对浓度则要升高。 同时,由于水分挥发,自来水中的可溶物质的浓度也会升高。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。这样,使用后的淬火液折光率就是由聚合物、添加剂、水的自身污染物和外来污染物等4部分对折光率的贡献相加而成的。 生产中用折光仪测量淬火液浓度时,为了保持一定的PAG浓度,必须使用更高的折光仪读数浓度:淬火液的使用时间越长,淬火量越多,污染越严重,要求的折光仪浓度就越高。如果继续按新配制淬火液时的折光仪读数控制淬火液浓度,就会因其中PAG聚合物浓度偏低,冷却速度偏快而引起淬火开裂。 黏度测量法 PAG淬火液的黏度随淬火剂的浓度增高而增大。在PAG淬火剂中,PAG聚合物组分对淬火液的黏度提高起着决定性的作用,而其他组分(包括污染物)的影响相当小。因此,用测量黏度的办法能比较好地排除其他组分的影响,测出溶液中PAG组分的浓度。但是,对于使用较久的PAG淬火液,用黏度测量法会高估了溶液中的有效浓度,可能出现的危险仍然是溶液冷却速度过快。 真实浓度测量法 这种方法是利用PAG聚合物特有的逆溶性,采用加热分离的办法,把溶液中有逆溶性的聚合物与无逆溶性的其他组分分开,再计算淬火液浓度的折光仪测试法。由于能测定溶液中有逆溶性的聚合物浓度,因此,能在稍长的使用时间内比较好地测量和控制淬火液浓度。由于不受其他组分含量多少的影响,而且只需用一只普通的折光仪,应当说它是比较好的测定溶液中PAG总量的方法。 但是,同黏度测量法一样,只按这种方法控制浓度,时间一久,实际的冷却速度会偏高。因此,如不加注意,也有淬裂的危险。 淬火冷却中,不仅能从工件周围超过浊点的水中脱溶出来,还可能同其他脱溶出来的PAG聚合物一起黏附在工件表面上的这部分PAG的浓度,我们把它叫做有效浓液。取淬火液在烧杯中作加热试验发现,新配制的淬火液,当加热到沸腾温度时,脱溶出来的聚合物能全部呈絮状团聚集一起,并因裹带了水蒸气而首先浮在液面上。 经过长期使用的PAG淬火液被加热到沸腾温度时,就可能有一部分脱溶出来的聚合物不是与其他聚合物相聚成絮状,而是独自像雪花一样下沉到杯底。这样的淬火液,用黏度法或真实浓度法测量的浓度虽较高,但其冷却特性却与较低浓度的新配淬火液相当。显然,呈雪花状下沉的那部分聚合物就属于非有用部分。采用黏度法或真实浓度法都不能将非有效聚合物离开,因而也不能准确地控制经过长期使用的淬火液的冷却特性。雪花状脱溶物的形成原因尚不清楚,但估计与淬火液的污染和高温下大分子量的PAG的断链产物中有逆溶性的部分有关。 存在于溶液中的某些污染物,包括一些悬浮物,它们如果能聚集在脱溶出来的PAG表面上而使界面能低于聚合物与溶液的相界面的界面能,则PAG聚合物该部分表面就会失去与其他PAG聚合物接触并团聚的条件。表面上聚集的这些污染物的脱溶PAG小珠子,因为失去了聚团和黏附在工件表面的能力,便成了无效的脱溶物。 综上所述,PAG淬火液中具有逆溶性的组分并不都能起到调节冷却特性的作用。因此,当淬火液使用较长时间后,为保证与新配制时相同的有效浓度,必须采用更高的真实浓度。 本文参考《淬火冷却技术及淬火介质》一书。
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