有機(jī)化合物水溶液是近年來應(yīng)用逐漸增多的淬火冷卻介質(zhì)，它們能減少變形與開裂傾向，并可通過適當(dāng)調(diào)整有機(jī)化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度，配制成符合各種工藝要求的有不同冷卻速度的水溶液。這些水溶液一般都具有無毒、無臭、無煙、不燃及使用安全等特點，是很有前途的一類淬火介質(zhì)。

       在這類淬火介質(zhì)中，較常用是的聚乙烯醇水溶液。聚乙烯醇為一種白色或微帶黃色的無毒有機(jī)化合物，是生產(chǎn)維尼綸的原料之一。用作淬火介質(zhì)時，其常用的水溶液質(zhì)嫩分?jǐn)?shù)為0.1％~0.5%,使用溫度為20~45℃,冷卻能力介于油、水之間，并可通過改變有機(jī)化合物的質(zhì)最分?jǐn)?shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用該介質(zhì)時應(yīng)適當(dāng)攪拌或循環(huán)，以改善冷卻效果。

       當(dāng)加熱工件在高溫區(qū)進(jìn)入聚乙烯醇水溶液時，工件表面形成一層蒸汽膜，并在蒸汽膜外形成一層膠狀薄膜。工件受兩層膜的包圍，熱量不易散失而冷卻速度不高，使蒸汽膜階段冷卻階段延長，有利于防止鍛件淬裂。冷至中溫區(qū)時，進(jìn)入沸騰階段，膠狀薄膜與蒸汽膜同時破裂，冷卻速度加快。溫度降至低溫區(qū)時，聚乙烯醇膠狀薄膜敢新形成，冷卻速度又下降。所以這種溶液高、低溫區(qū)冷卻速度慢，而中溫區(qū)冷卻速度快，具有良好的冷卻特性。

       聚乙烯醇常用于感應(yīng)加熱工件和滲碳、碳氮共滲工件的淬火冷卻及合金結(jié)構(gòu)鋼、工模具鋼的淬火冷卻。其缺點是使用過程中有泡沫，易老化，特別是夏季使用易變質(zhì)發(fā)臭，一般1~3個月需更換一次。目前，市場上已有加入消泡劑、防腐劑、防銹劑的聚乙烯醇淬火介質(zhì)（即合成淬火劑）供應(yīng)。

       除了上述聚乙烯醇外，用作淬火介質(zhì)的有機(jī)化合物水溶液還有不少，如聚醚水溶液、聚丙烯酰胺水溶液、甘油水溶液、三乙醇胺水溶液、乳化液水溶液等。這些水溶液的冷卻能力一般都介于油和水之間，常用于各種中碳結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火冷卻。

       回火就是將淬火后的鍛件加熱到AC1以下某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。

       回火的目的是合理地調(diào)整力學(xué)性能，使鍛件滿足使用要求；穩(wěn)定組織，使鍛件在使用過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而保證鍛件的形狀、尺寸不變；降低或消除內(nèi)應(yīng)力，以減少鍛件的變形并防止開裂。

       淬火鋼回火后的力學(xué)性能主要由回火溫度決定。根據(jù)鍛件力學(xué)性能要求的不同，可選用不同的回火規(guī)范。鋼的回火按照回火溫度的不同，可以分為低溫冋火、中溫回火及高溫回火。

       低溫回火是將鍛件加熱到150~250℃回火，可得到回火馬氏體組織。其目的是降低內(nèi)應(yīng)力，減少脆性和變形，使鍛件保持高硬度和高耐磨性。主要用于刀具、坩具、拉絲模、滾動軸承以及其他要求硬而耐磨的鍛件，回火后硬度一般大于55HRC。

       中溫淬火是將鍛件加熱到250~500℃回火，可獲得回火托氏體組織。其目的是提高鍛件的沖擊韌度，使鍛件只有高彈性和高屈服點。主要用于彈性鍛件及熱鍛模等，硬度一般在35-50HRC范圍內(nèi)。

       高溫回火是將鍛件加熱到500~700℃回火，習(xí)慣上將淬火加高溫回火的工藝稱為調(diào)質(zhì)處理，可獲得回火索氏體組織。使鍛件具有較低的硬度、適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和較高的塑性及韌性。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于受力構(gòu)件，如螺栓、連桿、齒輪、曲軸等鍛件，還可作為鍛件表面淬火、滲氮前的預(yù)備熱處理，硬度一般在25~40HRC。

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