PAG淬火液成分及其对淬火过程的影响和作用

1. PAG淬火液的主要成分  

PAG（Polyalkylene Glycol，聚烷撑二醇）淬火液是一种水溶性聚合物淬火介质，广泛应用于钢铁、铝合金等金属材料的热处理淬火。其主要成分包括：  

- 聚烷撑二醇（PAG）聚合物（核心成分）  

  PAG是淬火液的活性成分，具有逆溶性（即温度升高时溶解度降低），可在工件表面形成均匀的聚合物膜，调节冷却速度。  

- 水（主要溶剂）  

  作为基础溶剂，水提供初始的快速冷却能力，而PAG的浓度决定了冷却曲线的调整范围。  

- 防锈剂（如硼酸盐、有机胺类）  

  防止工件和淬火槽生锈，提高淬火液的稳定性。  

- 消泡剂（如有机硅类或聚醚类）  

  减少淬火过程中因剧烈沸腾产生的泡沫，确保冷却均匀性。  

- 稳定剂与防腐剂  

  防止PAG降解和细菌滋生，延长淬火液使用寿命。  

2. PAG淬火液对淬火过程的影响  

PAG淬火液的冷却过程可分为三个阶段，其独特的聚合物特性对淬火效果有重要影响：  

（1） 蒸汽膜阶段（高温阶段，>600℃）  

   - 工件浸入淬火液时，表面迅速形成蒸汽膜，冷却较慢。  

   - PAG聚合物在高温下析出，附着在工件表面，减少蒸汽膜稳定性，使冷却更均匀，避免软点（soft spots）。  

（2）沸腾冷却阶段（中温阶段，300~600℃）  

   - PAG膜破裂，水直接接触工件，冷却速度急剧加快。  

   - 通过调整PAG浓度（通常5%~20%），可控制冷却速度，避免淬火开裂或变形。  

（3）对流冷却阶段（低温阶段，<300℃）  

   - 冷却速度降低，PAG重新溶解于水，减少残余应力，防止工件开裂。  

3. PAG淬火液的作用  

- 可控冷却速度  

  PAG浓度越高，冷却速度越慢，适用于高碳钢、合金钢等易开裂材料；低浓度（5%~10%）适用于低碳钢或要求高硬度的工件。  

- 减少淬火变形与开裂  

  相比纯水或油淬，PAG淬火液在低温区冷却较慢，降低热应力和组织应力，提高工件合格率。  

- 环保与易维护  

  PAG淬火液无毒、不易燃烧，且可通过过滤和补充调整浓度，使用寿命长。  

- 适应多种材料  

  广泛应用于钢件（如齿轮、轴承）、铝合金（如航空航天部件）等，尤其适合感应淬火和整体淬火。  

4. 总结  

PAG淬火液通过其独特的聚合物成分，在淬火过程中实现可控冷却，既能保证足够的硬度，又能减少变形和开裂风险。其成分中的PAG聚合物、防锈剂和稳定剂共同作用，使其成为现代热处理中替代传统油淬或盐水淬的理想介质。