水溶性淬火液适用于哪些工件

水溶性淬火液（如PAG、PVP等聚合物淬火液）因其 冷却速度可调、环保、易清洗 等优势，广泛应用于多种工件的热处理。以下是其典型适用工件及选型建议：

1. 适用工件类型

（1）中碳钢 & 低合金钢工件  

典型材料：45钢、40Cr、35CrMo、42CrMo等。  

适用原因：  

  需较快冷却以获得马氏体，但水淬易开裂，油淬可能硬度不足。  

  PAG淬火液（浓度5%~15%）可平衡硬度和变形。  

典型工件：  

  轴类（传动轴、曲轴）  

  齿轮（模数≤8的中小型齿轮）  

  螺栓/连杆（要求高强度、抗疲劳）  

（2）高合金钢复杂件  

典型材料：20CrMnTi、GCr15（轴承钢）、H13（热作模具钢）。  

适用原因：  

  高合金钢淬透性好，需较慢冷却避免开裂。  

  高浓度PAG（15%~20%）模拟油冷速度，减少应力。  

典型工件：  

  精密模具（冲头、压铸模）  

  轴承套圈  

  刀具毛坯  

（3）薄壁/异形件  

典型材料：低碳合金钢（如20Cr）、不锈钢（如304）。  

适用原因：  

  水淬易变形，油淬冷却不足。  

  PAG中低浓度（8%~12%）提供均匀冷却。  

典型工件：  

  液压阀体  

  航空航天结构件（如支架、壳体）  

（4）大截面工件  

典型材料：大型锻件（如35CrNiMo）。  

适用原因：  

  水淬易开裂，油淬心部硬度不足。  

  PAG（10%~20%）配合强搅拌，确保心部冷却。  

典型工件：  

  风电主轴  

  大型轧辊  

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2. 不适用或需谨慎使用的情况

| 工件/材料类型       | 原因                                                                 | 替代方案              |

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| 超高碳钢（如T10A）  | 水基淬火液即使高浓度仍可能冷却过快，导致开裂。                          | 分级盐浴淬火或油淬。      |

| 极薄件（厚度<3mm） | 冷却均匀性难控制，易变形。                                              | 等温淬火或气淬。          |

| 铸铁件              | 冷却速度敏感，易产生白口或裂纹。                                        | 空冷或专用铸铁淬火液。    |

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3. 选型关键参数

| 参数          | 推荐范围              | 影响                                  |

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| 浓度          | 5%~25%（PAG类）          | 浓度↑→冷却速度↓，抗裂性↑。                |

| 温度          | 20~50℃                  | 高温（>60℃）会降低冷却能力。              |

| 搅拌强度      | 中等流速（0.5~1.5 m/s）  | 过度搅拌→冷却过快；不足→软点。            |

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4. 维护与注意事项

1. 定期检测浓度：折光仪读数需根据液温校正（如20℃时10%浓度≈30℃时8%）。  

2. 防止污染：避免油污、杂质混入（安装过滤系统）。  

3. 老化处理：PAG液使用6~12个月后需补充或更换。  

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5. 与其他淬火介质对比

| 介质       | 优势                | 局限性                | 适用工件              |

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| 水溶性PAG  | 冷却可调、环保、成本低 | 需严格控温/浓度          | 中碳钢、合金钢复杂件      |

| 油淬       | 冷却温和，抗裂性好     | 易燃、污染、硬度过低风险  | 高合金钢、精密模具        |

| 盐浴淬火   | 变形极小               | 设备复杂、成本高          | 薄壁件、工具钢            |

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总结  

水溶性淬火液（尤其是PAG类）最适合 中碳钢、低合金钢的中小型工件，以及 高合金钢的复杂形状件。通过调整浓度和工艺，可替代水淬（防裂）或油淬（提硬），但需避免用于 超高碳钢、极薄件 等敏感材料。实际应用中需结合材料成分、工件形状和硬度要求优化参数。