热处理常用淬火介质 技术要求
1 范围
本标准规定了热处理常用淬火介质的分类和技术要求。
本标准适用于金属材料及其制件淬火时采用的水溶液、油、热浴三类介质。
本标准不包括金属浴、流态床及气体等淬火介质。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 209 工业用氢氧化钠
GB 210.1 工业碳酸钠及其试验方法 第1部分：工业碳酸钠（GB/T 2101—2004，BS 3674：1981，MOD）
GB/T 260 石油产品水分测定法
GB/T 264 石油产品酸值测定法
GB 443 L-AN全损耗系统用油
GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）（GB/T 1884—2000，eqv ISO 3675：1998）
GB/T 1919 工业氢氧化钾（GB/T 1919—2000，neq ГOCT 9285：1978（1995））
GB 3095 环境空气质量标准
GB/T 3535 石油产品倾点测定法（GB/T 3535—2006，ISO 3016：1994，MOD）
GB/T 3536 石油产品闪点和燃点测定法（克利夫兰开口杯法）（GB/T 3536—1983，eqv ISO 2592：1973）
GB/T 5559 环氧乙烷型及环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合型非离子表面活性剂 浊点的测定（GB/T 5559—1993，eqv ISO 1065：1991）
GB/T 8121 热处理工艺材料术语
GB/T 9724 化学试剂 pH值测定通则（GB/T 9724—2007，ISO 6353-1：1982，NEQ）
GB 15735 金属热处理生产过程安全卫生要求
GB/T 17145 废润滑油回收与再生利用技术导则
JB/T 4392 有机物水溶性淬火介质性能测定方法
JB/T 4393 聚乙烯醇合成淬火剂
JB/T 7951 测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法
JB/T 9202 热处理用盐
3 术语和定义
GB/T 8121中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1 冷速调整添加剂 cooling rate adjustment additive
为了改善淬火介质的冷却特性而加入的添加剂。
3.2 特性温度 characteristic temperature
工件在淬火介质中冷却时，存在三个冷却阶段，即蒸汽膜冷却阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段。特性温度是指由蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的开始温度。
4 常用淬火介质分类
常用淬火介质分类见表1。
表1 常用淬火介质分类
5 技术要求
5.1 淬火介质或所用的原材料
应符合相应的标准和技术条件的规定。
5.1.1 无机盐应符合GB 210.1及JB/T 9202的规定。
5.1.2 碱应符合GB 209及GB/T 1919规定。
5.1.3 聚合物应符合该产品的专用技术条件，如聚乙烯醇合成淬火剂浓缩液应符合JB/T 4393规定。
5.1.4 L-AN全损耗系统用油应符合GB 443技术条件。
5.1.5 专用淬火油应符合生产厂企业标准，基础油应采用精制矿物油。
5.2 常用淬火介质物理化学性能
5.2.1 常用水溶液淬火介质浓缩液的物理化学性能见表2。
表2 常用水溶液淬火介质浓缩液的物理化学性能
5 技术要求
5.1 淬火介质或所用的原材料
应符合相应的标准和技术条件的规定。
5.1.1 无机盐应符合GB 210.1及JB/T 9202的规定。
5.1.2 碱应符合GB 209及GB/T 1919规定。
5.1.3 聚合物应符合该产品的专用技术条件，如聚乙烯醇合成淬火剂浓缩液应符合JB/T 4393规定。
5.1.4 L-AN全损耗系统用油应符合GB 443技术条件。
5.1.5 专用淬火油应符合生产厂企业标准，基础油应采用精制矿物油。
5.2 常用淬火介质物理化学性能
5.2.1 常用水溶液淬火介质浓缩液的物理化学性能见表2。
表2 常用水溶液淬火介质浓缩液的物理化学性能
5.2.2 常用淬火油的物理化学性能见表3。
表3 常用淬火油的物理化学性能
5.2.2 常用淬火油的物理化学性能见表3。
表3 常用淬火油的物理化学性能
注：试样的水分少于0.03%，认为是痕迹。
5.3 常用淬火介质一般技术要求
5.3.1 常用淬火介质一般技术要求及应用范围见表4，其常用冷却特性典型数据见附录A。
表4 常用淬火介质一般技术要求及应用范围
注：试样的水分少于0.03%，认为是痕迹。
5.3 常用淬火介质一般技术要求
5.3.1 常用淬火介质一般技术要求及应用范围见表4，其常用冷却特性典型数据见附录A。
表4 常用淬火介质一般技术要求及应用范围
5.3.2 淬火介质在冷却时不应对热处理制件产生不良影响。
5.3.3 供应商应给用户提供淬火介质的工艺操作指导文件，必要时提供材料数据安全表（MSDS）。
5.3.4 淬火介质对环境的影响应符合GB3095规定。
5.3.5 淬火介质的包装、贮运及交货验收规则应符合相关标准的规定。
5.3.6 供应商交货时应按表2、表3为用户提供产品合格证和质量保证单。
5.4 检测项目及检测周期
5.4.1 使用中的淬火介质槽液应定期进行检测。检测项目及检测周期见表5。
表5 检测项目及检测周期
5.3.2 淬火介质在冷却时不应对热处理制件产生不良影响。
5.3.3 供应商应给用户提供淬火介质的工艺操作指导文件，必要时提供材料数据安全表（MSDS）。
5.3.4 淬火介质对环境的影响应符合GB3095规定。
5.3.5 淬火介质的包装、贮运及交货验收规则应符合相关标准的规定。
5.3.6 供应商交货时应按表2、表3为用户提供产品合格证和质量保证单。
5.4 检测项目及检测周期
5.4.1 使用中的淬火介质槽液应定期进行检测。检测项目及检测周期见表5。
表5 检测项目及检测周期
注：1.分析项目允许根据淬火介质具体情况选择或增设内容。
2.分析周期允许根据实际生产情况延长或缩短。
5.4.2 将淬火介质搅拌均匀后，从淬火槽有代表性部位取适量的样品进行分析试验。
5.4.3 经分析不符合技术要求时，必须加以调整或更换。
5.4.4 淬火介质的更换：
5.4.4.1 水溶液淬火介质的更换
当水溶液发黑、发臭后，添加足量的杀菌剂也不能得以改善时，即需更换；水溶液冷却速度变快后，补充足量的新液，冷却性能也不能得以改善时，即需更换。
5.4.4.2 淬火油的更换
淬火油的更换指标见表6。
表6 淬火油的更换指标
注：1.分析项目允许根据淬火介质具体情况选择或增设内容。
2.分析周期允许根据实际生产情况延长或缩短。
5.4.2 将淬火介质搅拌均匀后，从淬火槽有代表性部位取适量的样品进行分析试验。
5.4.3 经分析不符合技术要求时，必须加以调整或更换。
5.4.4 淬火介质的更换：
5.4.4.1 水溶液淬火介质的更换
当水溶液发黑、发臭后，添加足量的杀菌剂也不能得以改善时，即需更换；水溶液冷却速度变快后，补充足量的新液，冷却性能也不能得以改善时，即需更换。
5.4.4.2 淬火油的更换
淬火油的更换指标见表6。(www.xing528.com)
表6 淬火油的更换指标
5.4.5 淬火介质使用寿命：
淬火介质的使用寿命长短，取决于介质的种类。聚乙烯醇类的淬火介质，使用寿命应不低于三个月；PAG类的淬火介质，使用寿命应不低于一年；淬火油的使用寿命应不低于一年。
5.5 淬火介质的使用、维护管理要求
5.5.1 水溶液淬火介质的使用和维护管理要求
5.5.1.1 淬火液配制时，应排净系统中的水或油，并用工业清洗剂和清水将淬火槽、循环管道彻底清洗干净。
5.5.1.2 每半年至一年对淬火液进行一次沉淀、滤渣处理，保持淬火液的清洁。
5.5.1.3 淬火液应定期进行补充，控制有效浓度，从而控制冷却特性。在使用中，若有泡沫过多或发臭现象，可分别通过添加消泡剂或杀菌剂来进行控制。
5.5.1.4 淬火后的工件用清水或淬火液进行清洗，清洗液补充至淬火槽中，使淬火剂回收利用，可显著减少淬火剂的消耗。
5.5.2 淬火油的使用和维护管理要求
5.5.2.1 油温的选择和控制
在满足淬火要求和安全使用要求的前提下，应选择较低的使用油温，以延长油的使用寿命。在使用过程中，应进行监测或控制，使油温保持在规定的温度范围内。
5.5.2.2 循环搅拌控制
应根据工件的材质、形状、尺寸，设定合适的循环搅拌。
5.5.2.3 油中含水量的控制
使用中油的含水量超过0.03%或影响产品质量和使用安全时，应采用加热脱水或破乳沉降等方法进行处理。
5.5.2.4 油中杂质含量的控制
应定期沉淀、过滤、清理油槽及循环系统中的粉屑、铁锈皮、油泥、油渣等杂质，每年不少于一次。淬火油光亮性变差，杂质增多，可采用过滤或添加除碳剂进行除碳净化处理。
5.5.2.5 油中气体含量的控制
新油使用前，应采用加热的方法，去除其中的气体。一般快速油加热至80～90℃，循环搅拌48～72h；等温分级淬火油加热至95～105℃，循环搅拌48～72h；真空油应进行脱气处理。
5.5.2.6 冷却特性调整
淬火油冷却特性变差，可通过补加冷速调整添加剂进行调整。
5.5.3 盐浴、碱浴的使用和维护管理要求
5.5.3.1 盐浴炉或碱浴炉的新炉或新修炉使用前，应按规定进行烘炉。
5.5.3.2 盐浴使用盐的化学成分须符合相应的标准，使用前要按规定配比并烘干。
5.5.3.3 必须随时注意盐浴炉的使用温度应在工艺规定范围内，不能出现跑温和降温现象。温度控制系统应工作正常。硝盐炉的使用温度不得超过580℃，防止含碳的可燃物进入硝盐浴中，以防熔盐爆炸。
5.5.3.4 工件在盐浴炉中不得与炉壁、炉底相碰，工件相互间也不得相碰，工件与电极之间应保持有50mm的距离，以防工件烧伤。
5.5.3.5 绝对禁止将硝盐带入中、高温盐浴炉中。
5.5.3.6 按规程定期进行脱氧与捞渣。
6 淬火介质的回收及再生
淬火介质的回收与再生应符合GB/T 17145的规定。
7 淬火介质的安全要求
淬火介质的安全使用符合GB 15735的规定。
附录A
（资料性附录）
常用淬火介质冷却特性典型数据
按JB/T 7951试验方法规定，测定了几种常用淬火介质的冷却特性。供使用淬火介质时参考。
A.1 水及水溶液
A.1.1 不同温度下的自来水，静止及搅拌时的冷却特性见表A.1。
表A.1 不同温度下的自来水，静止及搅拌时的冷却特性
5.4.5 淬火介质使用寿命：
淬火介质的使用寿命长短，取决于介质的种类。聚乙烯醇类的淬火介质，使用寿命应不低于三个月；PAG类的淬火介质，使用寿命应不低于一年；淬火油的使用寿命应不低于一年。
5.5 淬火介质的使用、维护管理要求
5.5.1 水溶液淬火介质的使用和维护管理要求
5.5.1.1 淬火液配制时，应排净系统中的水或油，并用工业清洗剂和清水将淬火槽、循环管道彻底清洗干净。
5.5.1.2 每半年至一年对淬火液进行一次沉淀、滤渣处理，保持淬火液的清洁。
5.5.1.3 淬火液应定期进行补充，控制有效浓度，从而控制冷却特性。在使用中，若有泡沫过多或发臭现象，可分别通过添加消泡剂或杀菌剂来进行控制。
5.5.1.4 淬火后的工件用清水或淬火液进行清洗，清洗液补充至淬火槽中，使淬火剂回收利用，可显著减少淬火剂的消耗。
5.5.2 淬火油的使用和维护管理要求
5.5.2.1 油温的选择和控制
在满足淬火要求和安全使用要求的前提下，应选择较低的使用油温，以延长油的使用寿命。在使用过程中，应进行监测或控制，使油温保持在规定的温度范围内。
5.5.2.2 循环搅拌控制
应根据工件的材质、形状、尺寸，设定合适的循环搅拌。
5.5.2.3 油中含水量的控制
使用中油的含水量超过0.03%或影响产品质量和使用安全时，应采用加热脱水或破乳沉降等方法进行处理。
5.5.2.4 油中杂质含量的控制
应定期沉淀、过滤、清理油槽及循环系统中的粉屑、铁锈皮、油泥、油渣等杂质，每年不少于一次。淬火油光亮性变差，杂质增多，可采用过滤或添加除碳剂进行除碳净化处理。
5.5.2.5 油中气体含量的控制
新油使用前，应采用加热的方法，去除其中的气体。一般快速油加热至80～90℃，循环搅拌48～72h；等温分级淬火油加热至95～105℃，循环搅拌48～72h；真空油应进行脱气处理。
5.5.2.6 冷却特性调整
淬火油冷却特性变差，可通过补加冷速调整添加剂进行调整。
5.5.3 盐浴、碱浴的使用和维护管理要求
5.5.3.1 盐浴炉或碱浴炉的新炉或新修炉使用前，应按规定进行烘炉。
5.5.3.2 盐浴使用盐的化学成分须符合相应的标准，使用前要按规定配比并烘干。
5.5.3.3 必须随时注意盐浴炉的使用温度应在工艺规定范围内，不能出现跑温和降温现象。温度控制系统应工作正常。硝盐炉的使用温度不得超过580℃，防止含碳的可燃物进入硝盐浴中，以防熔盐爆炸。
5.5.3.4 工件在盐浴炉中不得与炉壁、炉底相碰，工件相互间也不得相碰，工件与电极之间应保持有50mm的距离，以防工件烧伤。
5.5.3.5 绝对禁止将硝盐带入中、高温盐浴炉中。
5.5.3.6 按规程定期进行脱氧与捞渣。
6 淬火介质的回收及再生
淬火介质的回收与再生应符合GB/T 17145的规定。
7 淬火介质的安全要求
淬火介质的安全使用符合GB 15735的规定。
附录A
（资料性附录）
常用淬火介质冷却特性典型数据
按JB/T 7951试验方法规定，测定了几种常用淬火介质的冷却特性。供使用淬火介质时参考。
A.1 水及水溶液
A.1.1 不同温度下的自来水，静止及搅拌时的冷却特性见表A.1。
表A.1 不同温度下的自来水，静止及搅拌时的冷却特性
A.1.2 30℃的无机盐水溶液，静止时的冷却特性见表A.2。
表A.2 30℃的无机盐水溶液，静止时的冷却特性
A.1.2 30℃的无机盐水溶液，静止时的冷却特性见表A.2。
表A.2 30℃的无机盐水溶液，静止时的冷却特性
A.1.3 30℃的聚合物水溶液，静止时的冷却特性见表A.3。
表A.3 30℃的聚合物水溶液，静止时的冷却特性
A.1.3 30℃的聚合物水溶液，静止时的冷却特性见表A.3。
表A.3 30℃的聚合物水溶液，静止时的冷却特性
A.2 淬火油
A.2.1 L-AN全损耗系统用油不同温度静止时及添加不同比例冷速调整添加剂后的冷却特性见表A.4。
表A.4 L-AN全损耗系统用油不同温度静止时及添加不同比例冷速调整添加剂后的冷却特性
A.2 淬火油
A.2.1 L-AN全损耗系统用油不同温度静止时及添加不同比例冷速调整添加剂后的冷却特性见表A.4。
表A.4 L-AN全损耗系统用油不同温度静止时及添加不同比例冷速调整添加剂后的冷却特性
A.2.2 专用淬火油不同温度静止时的冷却特性见表A.5。
表A.5 专用淬火油不同温度静止时的冷却特性
A.2.2 专用淬火油不同温度静止时的冷却特性见表A.5。
表A.5 专用淬火油不同温度静止时的冷却特性
（续）
（续）
A.3 盐浴、碱浴
盐浴、碱浴的配方及使用温度见表A.6。
表A.6 盐浴、碱浴的配方及使用温度
A.3 盐浴、碱浴
盐浴、碱浴的配方及使用温度见表A.6。
表A.6 盐浴、碱浴的配方及使用温度
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