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塑胶模具钢淬火冷却介质的分类及其冷却特性如何?

2014-10-22 15:51

塑胶模具钢淬火冷却介质根据工作中是否发生变化,可分为没有物态变化和有物态变化两类。

(1)塑胶模具钢没有物态变化的淬火介质。

主要指熔盐及熔化金属,大多用于分级淬火、等温淬火等工序。其共同特点是依靠周围介质的热传导和对流传将工件的热量带走。因此介质的冷却能力除取决于介质本身的物理性质(如比热、热导性、流动性等)外,还同工件与介质间的温差有关。这种介质在较高温度下冷速很高,而在工件接近介质的温度时冷速很快下降。常使用的硝盐浴冷速与油近似,而碱浴的冷速比硝盐浴高。

(2)塑胶模具钢有物态变化的淬火介质

按基本组成可分水基型、油基型和形成薄膜型三类。由于这类介质的沸点远比工件的加热温度低,所以工件淬火后迅速在工件周围发生沸腾而淬火介质发生物态变化,其冷却过程分如下三个阶段。

1.蒸汽膜形成阶段     工件淬入介质,工件释放的热量使周围介质迅速被汽化,工件淬入介质,工件表面产生大量过热蒸汽,此蒸气膜把工件与介质隔开。由于蒸气膜的热导性差,所以冷却能力差,此阶段主要以辐射形式上那热。凡使蒸气膜厚度减薄(或破裂)的因素(搅动,加大淬火介质压力,降低淬火剂温度)均使冷速加快。

2.气泡沸腾阶段     随工件温度下降,当工件辐射热量小于介质的汽化热时,蒸气膜厚度将逐渐减小,加之淬火时工件上下运动,使蒸气膜破裂,工件与介质接触,介质不断吸收工件表面热量而汽化沸腾,将工件的热量带走。此阶段冷速与介质的汽化热关系很大,例如水的汽化热很大,冷速达780/s。此阶段冷速还与一系列物理因素(蒸发潜热、介质表面张力、介质流动性等)有关。

3.对流传热阶段     随工件温度继续下降,当工件温度低于介质沸点时,冷却主要靠对流与传导,随工件与加之间温差下降,工件冷速下降。塑胶模具钢介质的比热、热导率、黏度对此阶段冷速起主要作用。


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