對于水性淬火劑,攪拌是一個非常重要的工藝參數。通過調節攪拌方式,不僅可以獲得不同的淬火強度。還能提高平均淬火硬度,延緩介質老化。有許多方法可以完成攪拌,如下所示:
(1)水性淬火劑原始的攪拌方法是用起重機(行車)在淬火時上下左右前后搖動。但這種攪拌人為因素太多,沒有規律性,淬火后產量和數量的可控性很差。
(2)部分企業引入壓縮空氣后停止水性淬火劑攪拌。但是,壓縮空氣的引入可能會導致氣泡附著在工件表面,同時影響工件表面的傳熱。同時,冷卻均勻性難以保證。此外,空氣的引入加速了水性淬火劑介質的老化。
(3)在一些地方企業,水性淬火劑淬火槽是用泵攪拌。淬火區這種攪拌形成的流場是層流,介質只是軸向運動(單向)。雖然部分淬火強度可以達到很高的水平,但淬火后零件的每一面(正面和背面)的冷卻速度卻相差極大。另外,即使是揚程更大、流量更大的泵,也很難使整個罐內的介質全部運動起來。
(4)目前最先進的是推進式攪拌器攪拌,通過設計均流板可以讓水性淬火劑在淬火區域出液均勻。同時推進式攪拌器通過攪拌槳的快速轉動流量很大,達到淬火無軟點,流動較快的目的,提高工件的力學性能。思科工業介質,通過一體化設計(包括淬火槽、水性淬火劑或淬火油)提升客戶熱處理工件的質量受到市場的一致贊譽。提升了行業的整體熱處理水平。
在大型鍛件的加熱和冷卻過程中,為了保證組織轉變的均勻性,需要根據工件的實際形狀設計專用的工裝和夾具。在保證操作時有足夠強度的前提下,夾具應盡可能輕,以縮短加熱時間,降低能耗和成本。
水性淬火劑的冷卻速度比油快得多,在蒸汽膜階段、沸騰階段和對流階段都有進步,尤其是在沸騰階段,可以有效避免奧氏體向珠光體和貝氏體轉變,終獲得馬氏體組織和少量殘余奧氏體。而水溶性水性淬火劑的低溫冷卻比油快得多,有利于馬氏體相變區,會增加零件的變形和開裂傾向。因此,對于淬透性好、尺寸大的鍛件,必須嚴格控制終冷溫度,否則極易形成淬火裂紋。對于夾雜物和氣體含量少、化學成分一般的較小鍛件,可直接冷卻通過;對于冶金質量差、規格大、形狀復雜的鍛件,建議冷溫度可提高到數據MS點左右,冷溫度下的保溫時間以使鍛芯完成規則的組織轉變為準。