Основы закалки: мониторинг состояния закалочных масел

Закалочное масло выполняет две основные функции. Он облегчает закалку стали, контролируя теплопередачу во время закалки, и улучшает смачивание стали

Закалочное масло выполняет две основные функции. Он облегчает закалку стали, контролируя теплопередачу во время закалки, и улучшает смачивание стали во время закалки, чтобы свести к минимуму образование нежелательных температурных и трансформационных градиентов, которые могут привести к увеличению деформации и растрескиванию. При использовании закалочного масла для охлаждения горячего металла вокруг него помещается паровая оболочка, когда он впервые погружается в масло. Стабильность парового слоя и, следовательно, способность масла упрочнять сталь зависят от неровностей поверхности металла, присутствия оксидов, смачивающих поверхность добавок, которые ускоряют процесс смачивания и дестабилизируют паровую подушку, а также от молекулярного состава охлаждающего масла, включая присутствие более летучих побочных продуктов разложения масла.

При дальнейшем охлаждении паровая оболочка разрушается, что приводит к пузырьковому кипению, которое является областью наиболее быстрого теплообмена. Точка, в которой происходит этот переход, и скорость теплопередачи в этой области зависят от общего молекулярного состава масла. Когда температура горячей поверхности раздела масло-сталь становится меньше температуры кипения масла, пузырьковое кипение прекращается и начинается конвективное охлаждение. Теплопередача в этой области экспоненциально зависит от вязкости масла, которая зависит от степени разложения масла. Усиление разложения масла сначала приведет к снижению вязкости масла , а затем к увеличению вязкости по мере усиления процесса разложения. Скорость теплопередачи увеличивается с меньшей вязкостью и уменьшается с увеличением вязкости.

Деградация масла часто сопровождается образованием шлама и нагара . Эти побочные продукты обычно неравномерно адсорбируются на поверхности стали во время ее закалки, что приводит к колебаниям скорости охлаждения поверхности и увеличению температурных градиентов. Еще одним источником неравномерной теплопередачи является загрязнение закалочного масла. Например, вода может попасть в закалочное масло через утечку в теплообменнике. Вода, поскольку она несовместима с нефтью и обладает другими физическими свойствами, такими как вязкость и температура кипения, вызывает увеличение температурных градиентов. Чтобы обеспечить оптимальное управление процессом закалки, необходимо отслеживать колебания качества на протяжении всего срока службы масла. Это достигается с помощью процедур обслуживания закалочной ванны.

Характеристика закалочного масла необходима для обеспечения оптимального управления процессом закалки. Характеристика закалочной нефти легко выполняется путем измерения ряда физических свойств, включая: вязкость, содержание воды, число нейтрализации, число осадков и температуру вспышки. В дополнение к процедурам характеризации физических свойств, при необходимости следует также проводить анализ кривой охлаждения.

Существует множество конкретных процедур определения физических свойств, которые можно использовать при оценке закалочных масел. Ниже приведены примеры процедур тестирования, которые можно использовать и которые направлены на то, чтобы дать некоторое представление о значении результатов:

  • Вязкость
  • Содержание воды
  • Точка возгорания
  • Кислотное число
  • Образование шлама
Яндекс.Метрика Индекс цитирования