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热处理油的使用要点

1、热处理油

    油是热处理行业常用的介质,尤其淬火油低温区的冷却速度慢,特别适用于中、高合金钢的淬火冷却。当今还大采用,无法完全用其他介质代替。但应指出油在高温下使用易老化、挥发、产生大量油雾,工作环境差,并损害人体健康。另外工件脱油成本高,生物降解性差,环保处置费用高,使用不当还会引发火灾。
    早期无专用的热处理油,大多沿用全系统损耗油、液压油或轻柴油。随着石油工业的发展,出现专用的热处理油,即在精制的高稳定性基础油中加入改善各种特性的综合添加剂,再配合搅拌、喷淋等制成,以提高油的冷却性能,抗氧化、抗老化能力、延长使用寿命。

2、热处理油的几项技术指标及其影响因素

    (1)冷却性能
      冷却性能是淬火介质的重要性能,直接影响到淬火工件的质量,既要保证达到淬火所要求的组织性能,又要防止工件出现严重畸变甚至开裂。
      通常采用的参数有特性温度、特性时间(特温秒),以及由800 oC冷至400℃(或300 oC)所需的时间(s)。
      使用的热处理油一旦出现老化或水、杂质的增加,催冷添加剂的消耗均会导致淬火油的冷却性能变化。油在使用中随着老化,会使特性温度升高,特温秒缩短,进一步老化会出现特性温度下降,特温秒增加。

    (2)热氧化稳定性
      热氧化稳定性也是热处理油的重要性能,淬火油长期处于一定温度下使用,始终有热分解和氧化、聚合过程,出现老化变质,发生闪点下降、冷却性能变化、残碳油泥增加等现象。 热氧化稳定性虽与加入的添加剂有关,更重要的是与基础油的稳定性有关。
      另外应指出,油品中水溶性酸碱是导致油品氧化变质的不安定组分,油品中的水会加速油的氧化变质及生胶过程,在使用过程中应注意。
      总之油的热氧化稳定性越好,使用寿命就越长。
      日常使用中可用残碳指标来粗略估计油品的老化变质程度。

    (3)黏度指数
      黏度是选油的依据之一,黏度大流动性差,冷却作用差。
      黏度(温)指数(Ⅵ)表示黏度随温度变化的程度,是反映黏温特性的质量指标,通常要求在规定的使用温度下有较低的黏度和较高的黏度指数,以保证黏度随温度的变动小,可减少工件的携带损失,便于工件清洗等。

    (4)闪点和燃点
      闪点是指在规定条件下,油蒸汽和周围空气混合气一旦与火焰接触发生闪火现象,最低的闪火温度称为闪点。点燃后至少燃烧5 s时的最低温度称为燃点。
      油馏分越低,蒸发性越大,闪点越低,故闪点是反映油品蒸发性的一项指标,也是油品着火危险性的指标,用作润滑油的闪点只要比使用温度高20一30℃。即可安全使用,但热处理油为了避免火灾的发生,减少油的蒸发量和油烟对大气的污染,用作淬火油的闪点应高于使用温度70℃以上或至少高出60~80℃,燃点高于使用温度90℃以上。用作回火油的闪点应高于使用温度50℃以上,燃点高于使用温度70℃以上。
      值得注意的是,同牌号产品的实际闪点会随基础油的成分、馏分等有变动。通常含烷烃多的油品闪点比黏度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高,窄馏分油的闪点高于宽馏分油的闪点。另外有极少量轻油混入到高沸点油品中,能引起闪点显著降低。因此从使用安全出发,尤其用作热油淬火时,必须保证选择的基础油在使用中有较高的实际闪点。

    (5)水分含量
      油中的水有溶解水、悬浮水及游离水几种形式。
      油中含有一定量的水会改变油的冷却性能,并会使工件出现软点、畸变量增大。另外水会加速油的氧化变质及生胶过程,并易产生泡沫,形成的水蒸汽会使有些添加剂分解失效。水还能与杂质和油形成低温沉淀物(油泥)。一旦水与赤热的工件相遇,汽化使油容量急剧增大,甚至外溢引起火灾。

3、淬火油的使用要点

    新油注入油槽前务必清理油槽及冷却系统,包括去除残存的水、油污、渣滓。油槽注满新油后要去除新油中溶人的气体和分散存在的气泡,通常提高油温并保温循环(提高油温可降低黏度,有利于气泡的上浮排出)。

    合适的淬火油量及使用温度过高的油温使油的氧化变质加快,并增加引起火灾的隐患。使用温度每升高10℃,淬火油的老化将提高1.5~4倍。在日常使用中应维持在一合适的使用温度范围内,使用温度应比闪点、燃点低若干度。

    淬火油的搅拌
      良好的搅拌可避免局部油温过高,并提高工件的冷却速度及冷却均匀性。搅拌可采用泵或螺旋桨形式,并配置合理的液流导向装置,不推荐采用压缩空气搅拌。铜及其合金会促进油品老化,淬火系统不应使用铜及其合金的部件。

    使用中防范污染
      工件淬火时不可避免地会带入氧化皮、灰分等,应尽量避免进入其它的杂质、赃物、轻油,尤其是水。一旦污物积累会使油色泽、黏度、闪点、残碳酸值等逐渐发生变化,并使油变质,影响冷却性能及工件的淬火质量。

    定期测试淬火油的有关性能指标
      每季度或半年测试一次淬火油的有关性能指标,凡遇超标需及时调整(如添加添加剂等)。

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