JBT 4393-1999 聚乙烯醇合成淬火剂

ICS25.200J36JB/T4393－1999聚乙烯醇合成淬火剂Polyvinylalcoholofquenchingmedia1999-06-24发布2000-01-01实施国家机械工业局发布I前言本标准是对JB4393—87《聚乙烯醇合成淬火剂技术条件》的修订。修订时按有关规定对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起代替JB4393—87。本标准的附录A是提示的附录。本标准由全国热处理标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：北京机电研究所。本标准负责起草人：杨淑范、马兰。本标准于1987年5月22日首次发布。JB/T4393－199911范围本标准规定了聚乙烯醇合成淬火剂的技术条件。本标准适用于钢铁制件淬火冷却用的有机物水溶性淬火介质——以聚乙烯醇为主要成分的合成淬火剂。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。JB/T4392—1999有机物水溶性淬火介质性能测定方法3配制原料配制合成淬火剂采用主要原料为17–18聚乙烯醇（白色固体粉末）。其分子结构式为：—CH2—CHnCH2—CHmOHOCOCH34基本组成合成淬火剂的基本组成见表1。表1名称含量%聚乙烯醇≥10防锈剂≥1防腐剂≥0.2消泡剂≥0.02水余量注：产品供应状态为浓缩液。国家机械工业局1999-06-24批准中华人民共和国机械行业标准聚乙烯醇合成淬火剂PolyvinylalcoholofquenchingmediaJB/T4393－1999代替JB4393—872000-01-01实施JB/T4393－199925技术指标5.1外观：无色到浅黄色、溶解均匀的液体（呈半透明状）。5.2固体含量：10%~12%。5.3条件粘度：20~50s（以涂–1粘度计为标准）。5.4密度：1.015~1.035g/cm3。5.5pH值：6~8。5.6折光率1）：1.3470~1.3520。5.7电导率1）：0.2~0.3S/m。6取样方法原料溶解均匀配制完成后，在常温状态即可取样。在存放过程中取样时，可将一根内径为10~15mm、两端开口的清洁而干燥的玻璃管缓慢地插入容器中部，然后将玻璃管上端堵住，将管内液体移至一清洁的样品瓶内，重复此操作直到取得测定要求的量。每一批次的聚乙烯醇合成淬火剂取3次样品进行分析和试验，把3个样品的平均值作为分析和试验结果。7测定项目及方法测定项目及方法按JB/T4392的有关规定。8包装及储存8.1内包装应用塑料袋，袋口处须封严。外包装用铁桶或硬纸桶（也可直接用塑料桶盛装），应完整无损，注明生产厂、批号、生产日期，并附有质量证明书。8.2储存及运输时应有防晒、防热、防潮、防冻的保护措施，存放于干燥阴凉处，存放温度应为室温，但不得超过35℃。8.3在8.2中规定的条件下，保存期为半年（由发货日期算起）。如存放时间超过保存期，产品的外观及技术指标均符合规定时仍可继续使用。1）为参考指标。JB/T4393－19993附录A由于商品为浓缩液，不能直接用于生产，生产中所用的是稀溶液。根据稀溶液的试验和应用情况，归纳以下几点供用户参考，以便合理使用稀溶液（以下称淬火液）。A1聚乙烯醇合成淬火剂的适用范围这种淬火剂主要适用于钢铁工件表面淬火的喷射冷却或浸入冷却，也可以用于空气炉加热整体淬火冷却；不适用于盐炉加热的淬火冷却（由于淬火工件带入大量无机盐，会引起聚乙烯醇的分解及凝胶现象）。这种淬火剂主要适用于中碳钢和低合金钢等制件的淬火冷却。所适用的钢种可根据其工件的几何形状、尺寸大小以及技术条件的要求等，并结合淬火液在不同浓度和温度下的冷却性能加以综合考虑，或进行试验来确定。根据目前部分生产资料，有下列钢号制造的机械零件可用合成淬火液进行淬火冷却（见表A1）。表A1合成淬火液的适用范围钢种零件类别热处理方法淬火液浓度%45；40Cr；45Cr花键轴；摇臂；螺钉上下接头；摇臂轴；齿轮；输出轴高频淬火中频淬火渗碳后淬火碳–氮共渗后淬火0.2~0.450Mn轴承滚道；凸轮轴火焰表面淬火0.2~0.320CrMo40CrMnMo42CrMo；35CrMo40MnB；45MnB销套轴类曲轴；后半轴叉型凸缘轴淬火中频淬火0.3~0.53Cr2W8；Cr129CrSi；9Cr342CrNi轧辊丝杠淬火0.1~0.540CrMnMo；40CrMo30CrMnSi；40Mn345Mn3钻头接头钻探工具管类零件淬火调质0.25~0.4A2聚乙烯醇合成淬火剂稀溶液的配制这种淬火剂供应状态为浓缩液，含聚乙烯醇为10%~12%。使用时要加水稀释成不同浓度的水溶液，（提示的附录）聚乙烯醇合成淬火剂使用说明JB/T4393－19994以供各种工件的淬火冷却用。具体配制淬火液的方法见式（A1）：M=PNW…………………………………………（A1）式中：M——合成淬火剂浓缩液的重量，kg；N——所要配制淬火液的浓度，%；W——所需配制淬火液的重量，kg；P——合成淬火剂的实际浓度，%。A3淬火液浓度的控制由于赤热的工件不断地与淬火液接触，液中聚乙烯醇的含量也随着变化，一般随着使用时间的增长，淬火液的浓度逐渐降低，冷却性能也随着改变（见图A1）。为了保证热处理工件的质量，必须使淬火液中聚乙烯醇的浓度稳定在一个适当的范围内。由于通常情况下淬火液中含聚乙烯醇量很少，一般在0.1%~0.5%范围，因此采用测量比重值、折光率和电导率的方法难以准确控制其浓度，目前根据现场生产中使用比较多的测量方法为烘干称重法，按JB/T4392—1999中第4章进行测定淬火液中含固体物的总量。固体含量x（%）按式（A2）计算：x=%10021×−−……………………………………（A2）式中：W——容器重量，g；W1——烘干后样品和容器重量，g；W2——烘干前样品和容器重量，g。（测试探头：φ20mm银球）图A1不同浓度聚乙烯醇水溶液在40℃时的冷却曲线由于在淬火冷却过程中随工件带入液体中有油污、铁锈等杂物，因此取样时要在淬火液静止的条件下盛取。必要时在测试前将样品用滤纸过滤后再进行烘干试验。在连续生产使用时至少每周取样测定1次。根据测定结果可对淬火液的浓度及时进行调整，以保持成分的稳定。JB/T4393－19995A4淬火液温度的控制根据试验和生产情况表明淬火液的温度变化，其冷却性能有明显的改变（见图A2）：液温增高，冷却速度减慢；当液温高于50℃时，冷却速度大幅度地降低，往往会出现不完全淬火及硬度偏低的现象。因此一般情况下，液温应控制在室温以上，但不得超过45℃。为了控制淬火液的温度，应在淬火槽内设置冷却器、加热器以及循环装置，也可在淬火槽中放置蛇形管供加热或冷却用。尽量避免采用表面接触电加热器或烧红的铁块等进行加热，以防止槽中聚乙烯醇大量的烧损和分解。（测试探头：φ20mm银球）图A20.1%聚乙烯醇水溶液在不同温度下的冷却曲线A5防止淬火液的凝胶和失效淬火液中的聚乙烯醇系有机聚合物，遇到盐、碱等无机盐类会产生凝胶现象，使冷却性能改变，因此在使用过程中应尽量避免带入盐、碱。如工件清洗带入碱液，使pH值逐渐提高。因此对淬火液用测pH值的方法进行管理，可防止淬火液凝胶失效。用pH5~9范围内的精密试纸进行测定，昀适宜的范围为pH6.5~7.5。A6淬火液的消泡、防腐和防锈A6.1在使用过程中，由于淬火液的喷淋、循环、搅动等容易产生大量的泡沫，造成淬火冷却不均匀，影响工件的淬火质量。因此在生产中要注意采用技术规格适宜的循环泵，扬程不宜过高，昀好不超过30m。采用螺旋桨搅拌时，转速应控制在450r/min以下。如果需要进一步消除泡沫时，可加入少量的消泡剂，直接滴入淬火槽中。所用消泡剂如太古油或SPG–10等，加入量应小于0.01%，一般不会影响淬火冷却效果。A6.2淬火液虽具有一定的防腐能力，但在常温下28℃左右静止的条件下遇霉菌易繁殖，会逐渐产生臭味，颜色变黑，以致失效。为了防止槽中和管道内霉菌在液体中的繁殖，应做到淬火液每天搅动或循环一次，使淬火液使用寿命延长。如因气温过高欲进一步提高防腐效果时，可向槽中加入少量防腐剂（应小于0.2%苯甲酸钠）。A6.3淬火液含有一定量的防锈剂，具有较好的防锈性能，但在我国南方高温、高湿季节里，有时工件淬火后生锈，在淬火操作中可以采取控制工件的淬火终冷温度的办法，使工件表面残存的水分尽快蒸JB/T4393－19996发掉。通常淬火终冷温度应控制在150~250℃左右，在不影响工件淬火技术条件时要求可适当掌握。对于形状复杂、尺寸较小的工件，淬火终冷温度难以控制时，可在淬火槽中加入少量防锈剂（如0.05%的亚硝酸钠），能显著提高防锈效果。A7淬火液的更换周期及排放A7.1由于有机物淬火介质在使用过程中不可避免的要老化变质，需要在一定的时间内进行更换。但是，在对淬火液、温度及pH值进行严格控制及配备沉淀、过滤装置，在保持淬火液清净、无腐败的情况下，使用时间一般为1~3个月，各热处理生产现场可根据具体生产情况进行更换。A7.2更换新淬火液时，必须考虑旧液排放的污染问题。根据北京环境保护监测中心测定，新配制的0.3%聚乙稀醇淬火液的生物耗氧量为68.4mg/L，低于国家污水排放标准（100mg/L），如经使用后或淬火液的浓度较高时，可以适当用水稀释，其生物耗氧量低于100mg/L后排放。JB/T4393－1999中华人民共和国机械行业标准聚乙烯醇合成淬火剂JB/T4393－1999*机械工业部机械标准化研究所出版发行机械工业部机械标准化研究所印刷（北京首体南路2号邮编100044）*开本880×12301/16印张3/4字数14,0001999年9月第一版1999年9月第一次印刷印数1－500定价10.00元编号99－842