火油是一種工藝用油，用做淬火介質(zhì)。
油在550～650℃范圍內(nèi)冷卻能力不足，平均冷卻速度只有60～100℃/s，但在200～300℃范圍內(nèi)，緩慢的冷卻速度對(duì)于淬火來(lái)說(shuō)非常適宜。油用于合金鋼及小截面碳鋼淬火，既可以得到滿意的淬硬性和淬透性，又可防止開(kāi)裂和減少變形。為了滿足熱處理的工藝要求，淬火用油應(yīng)具備下列特點(diǎn)：①較高的閃點(diǎn)，以減少起火的危險(xiǎn)；②較低的粘度，以減少油附著在工件上造成的損失；③不易氧化，性能穩(wěn)定，以減緩老化，延長(zhǎng)使用壽命。
特性介紹
良好的冷卻性能
冷卻性能是淬火介質(zhì)重要的性能，它的好壞直接影響到淬火零件的質(zhì)量，良好的冷卻性能可保證淬火后的零件具有一定的硬度和合格的金相組織，可以防止零件變形和開(kāi)裂。
高閃點(diǎn)和燃點(diǎn)
淬火時(shí)，油的溫度會(huì)瞬時(shí)升高，如果油的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)較低，可能發(fā)生著火現(xiàn)象。因此淬火油應(yīng)具有較高的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)。通常閃點(diǎn)應(yīng)比使用油溫要高出60-80℃。
良好的熱氧化安定性
淬火油長(zhǎng)期在高溫和連續(xù)作業(yè)的苛刻條件下使用，要求油品具有良好的抗氧化、抗熱分解和抗老化等性能，以保證油品的冷卻性能和使用壽命。
低粘度
油品的粘度與它的附著量、攜帶損失和冷卻性能有一定的關(guān)系。在保證油品冷卻性能和閃點(diǎn)的前提下，油品的粘度應(yīng)盡可能小，這樣既可以減少攜帶損失，又便于工件清洗。
水份含量低
油品中的過(guò)量水份會(huì)影響零件的熱處理質(zhì)量，造成零件軟點(diǎn)、淬裂或變形，也可能造成油品飛濺，發(fā)生事故。因此一般規(guī)定淬火油中的含水量不超過(guò)0.05%。
其他特性
除了上述特性外，淬火油還應(yīng)無(wú)毒、無(wú)味、易處理、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，并使淬火后的工件表面光亮。
其他淬火介質(zhì)連介紹
1．對(duì)淬火槽的管理
新淬火槽在使用之前要清理干凈，不含水。舊淬火槽在使用之前要清除油泥、氧化皮和碳黑等雜物，不含水。加入淬火油后，要進(jìn)行脫水和脫氣處理。在配制淬火油和運(yùn)輸時(shí)，會(huì)有空氣的混入。另外，還有水分在淬火油中的溶解。使用前加熱到使用溫度，保持一、二個(gè)班次即可。
淬火槽應(yīng)該有冷卻和加熱裝置。溫度應(yīng)該控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，盡量使用溫度不要偏高。
淬火槽應(yīng)該有攪拌裝置。以螺旋槳攪拌為好，其次是循環(huán)油泵，最好不用氣泵。攪拌程度要適中，而且有效，使淬火區(qū)的溫度均勻一致。
淬火槽應(yīng)該定期清理。一般為半年到一年。平時(shí)要注意防止淬火油的污染。
2．避免使用溫度過(guò)高或過(guò)低
淬火油的使用溫度應(yīng)該在60-80℃。有人認(rèn)為，油的溫度高例如120℃，則運(yùn)動(dòng)粘度小，流動(dòng)性好，會(huì)提高冷卻能力。其實(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的下降引起特性溫度的下降，油的溫度高則工件和油溫的溫度梯度變小，從而降低了冷卻能力。另外，溫度高淬火油劣化快。
也有人認(rèn)為，油的溫度低例如10℃，則工件和油溫的溫度梯度變大，會(huì)提高冷卻能力。其實(shí)運(yùn)動(dòng)粘度的增加，阻止淬火油的正常流動(dòng)，反而降低的冷卻能力。而且由于運(yùn)動(dòng)粘度大，工件帶出淬火油也會(huì)增加。
3．不要使用機(jī)械油代替淬火油
目前，在工廠中仍然大量使用機(jī)械油代替淬火油，一方面出于成本的考慮：另一方面，是由于習(xí)慣。專用的熱處理油都添加抗氧化劑，大大地提高了使用壽命，為國(guó)家節(jié)省大量的能源物資。另外，專用的熱處理油在產(chǎn)品質(zhì)量、操作環(huán)境等方面都有優(yōu)勢(shì)。
4．除水
淬火油中的水有三種狀態(tài)：沉積的水、懸浮的水和溶解或乳化的水。沉積的水對(duì)淬火油的冷卻能力影響不大。但在一定的條件下，如溫度、攪拌和乳化劑等都會(huì)將沉積的水轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙饣蛉榛乃?。高粘度的油中水常呈懸浮的狀態(tài)。對(duì)淬火油的冷卻能力有影響的是溶解或乳化的水。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中，油中可能混入一些水。水在油中的溶解度很小，通常不超過(guò)0.04%（體積），而乳化劑的作用是非常強(qiáng)大。把這些水除去非常困難，一般可以用加熱的方法將水除去。油中的水不可以通過(guò)自然沉降而完全除去，因此，要特別維護(hù)好淬火槽，不能有水的混入。
5．清除碳黑和氧化皮
炭黑和氧化皮都是吸附劑，吸附淬火油中的添加劑，加速淬火油性能的變壞。因此，定期清除炭黑和氧化皮，對(duì)淬火油的維護(hù)十分重要。在清除炭黑和氧化皮的同時(shí)，將油泥一起清除也會(huì)提高淬火油的質(zhì)量
6．對(duì)淬火油的改良
淬火油在長(zhǎng)期使用過(guò)程中性能會(huì)發(fā)生變化，消除這些負(fù)面影響的最快捷的方法是加入復(fù)合劑。加入復(fù)合劑，可以恢復(fù)和改進(jìn)淬火油的冷卻性能、光亮性能和抗氧化性能，加入復(fù)合劑是改造淬火油最強(qiáng)有力的手段，而且費(fèi)用低。
7．解決好環(huán)保問(wèn)題
在淬火過(guò)程中，淬火油產(chǎn)生的油霧以及灑落在地上的散油都對(duì)環(huán)保和人身構(gòu)成危害。目前的方法是搞好通風(fēng)，及時(shí)清掃地面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)上講，應(yīng)該對(duì)油霧進(jìn)行凈化處理。
條件許可時(shí)，應(yīng)盡量采用較為環(huán)保的淬火油。
還有一個(gè)解決方案，就是以水代油，采用PAG或其它水溶性淬火介質(zhì)部分代替淬火油。
淬火油分類
普通淬火油
一般采用各種礦物油（如全損耗系統(tǒng)用油）作為淬火介質(zhì)。油作為淬火介質(zhì)的最大優(yōu)點(diǎn)是：相對(duì)水而言，在淬火冷卻過(guò)程中，能在較高溫度進(jìn)入冷卻速度較緩慢的對(duì)流階段，有利于減少工件的淬火變形和開(kāi)裂傾向。
普通淬火油的缺點(diǎn)是：
（1）油的冷卻能力要比水小得多，特別是在（500、650℃）溫度范圍內(nèi)的冷卻速度不足，而此溫度段又正是過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定的鼻尖區(qū)域。因此，使用時(shí)常需攪拌，以增加冷卻能力，但有時(shí)也會(huì)增加工件變形程度。
（2）作為淬火介質(zhì)的礦物油，要求具有較高的閃點(diǎn)。否則，在使用時(shí)著火的危險(xiǎn)較大，安全性差。
（3）產(chǎn)生油煙污染環(huán)境。
（4）淬火油（包括各種新型淬火油）經(jīng)長(zhǎng)期使用后會(huì)變質(zhì)，冷卻能力下降，從而影響工件的淬火質(zhì)量。如：淬不透、淬不硬，產(chǎn)生軟點(diǎn)等。普通淬火油只適用于過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性高、淬透性好的各類合金鋼及截面小于5mm的碳鋼工件淬火。
高速淬火油
高速淬火油是指那些在高溫區(qū)冷卻速度得到提高的淬火油。獲得高速淬火油的基本途徑有兩種：
（1）合理選取不同類型和不同粘度的礦物油，以適當(dāng)?shù)呐浔认嗷セ旌希@得高速淬火油。
（2）在普通淬火油中加入添加劑，獲得高速淬火油。
高速淬火油適合于截面較大的碳鋼或低合金工件，使用溫度為20～80℃，溫度不易太高，以防加速老化，油中嚴(yán)禁滲入水分，以免影響冷卻效果。
光亮淬火油
光亮淬火油是一種能在可控氣氛下使淬火工件表面保持光亮的淬火油。它是在礦物油中加入不同性質(zhì)的有機(jī)高分子化合物添加物（如光亮劑、抗氧化劑等）調(diào)制而成的。光亮淬火油的使用溫度為20～80℃。油中嚴(yán)禁混入水分及其他油品。
光亮淬火油適用于在可控氣氛下加熱后鋼件的淬火冷卻。
真空淬火油
真空淬火油是普通淬火油經(jīng)真空蒸餾、真空脫氣等一系列處理后，再加入催冷劑、光亮齊和抗氧化劑等配制而成的。
它適用于軸承鋼、工模具鋼、結(jié)構(gòu)鋼及合金滲碳鋼的淬火冷卻。
淬火油的冷卻特性
1.幾種不同油品的冷卻曲線和冷卻速度曲線（右圖所示）
右圖解析：
1）淬火常用的全損耗系統(tǒng)用油，主要包括L—ANl5油（10號(hào)機(jī)械油）、L—AN22油（20號(hào)機(jī)械油）、L—AN46油（40號(hào)機(jī)械油）和L—ANl00油（50號(hào)機(jī)械油）等。前三者適用于普通淬火，后者適用于分級(jí)淬火等。
2）中速淬火油（普通淬火油），是在全損耗系統(tǒng)用油中添加催冷劑、抗氧化劑、表面活性劑等調(diào)制而成的。添加劑含量一般為2.5%一3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
3）全損耗系統(tǒng)用油+10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）添加劑的淬火油，冷速界于中、快速淬火油之間。
4）快速淬火油是添加效果更好的催冷劑調(diào)制而成的。
2.真空淬火油冷卻特性與真空度的關(guān)系（如右圖所示）
右圖解析：
性能指標(biāo)：50℃時(shí)的黏度為20～25mm/s，閃點(diǎn)（開(kāi)口）為170℃，凝固點(diǎn)為-10℃等。
試樣：西8mm×24mm銀棒。
冷卻特性如下：
1）隨真空度增加，真空淬火油的冷卻速度也增加，特別在真空度為50kPa以上時(shí)冷卻速度急劇增加。
2）真空度為26.6kPa以下時(shí)，從400℃左右開(kāi)始冷卻速度增加；然而，真空度為50kPa以上時(shí)，從400℃左右開(kāi)始冷卻速度減緩。
參考資料 >