高炭素クロム白口耐摩耗鋳鉄で、焼入れ冷却過程でA r 1以上となり、引張強さが極めて低く、伸びも非常に低い。 同時に、材料の熱伝導率が低く、焼入れ温度が高く、焼入れプロセスにおけるワーク断面の温度差が大きいため、過剰な熱応力が発生し、最終的に700度を超えると熱応力による焼割れが発生しやすくなります。 。 現在、大部分の亀裂は 750 度以上で、冷却時間は 30 ～ 120 秒です。 一般的な鋼は弾塑性段階を超える 650 度で、熱応力亀裂のリスクは大きくありません。熱応力亀裂は大型の鋳物や鍛造品で発生します。亀裂によって引き起こされる組織応力が最も一般的です。一般にマルテンサイト鋼の冷却速度を厳密に制御する必要があります。変容のプロセス。 高炭素クロム白鋳鉄の焼入れ冷却では、高温冷却速度を厳密に制御する必要があり、材料M s が低く（200度以下）、低温引張強度が高く、また、組織変革中に亀裂が生じるリスクは比較的小さいです。 高炭素クロム白鋳鉄の冷却原理は、高温冷却速度の厳密な制御、液温の適切な制御です。
したがって、現在、プレートハンマー、ブレード、ライナープレートなどの大型形状部品の割れの危険性は、空気焼入れ、風焼入れ、風霧焼入れよりも多く使用されています。 ウィンドミスト冷却の応用は比較的成熟しており、高温での冷却速度が比較的遅く、亀裂のリスクが比較的小さいという特徴がありますが、冷却が不均一になる現象があります。 ACR 急冷液は、冷却の均一性を向上させるための風霧冷却の代替品として検討できます。 高クロム耐摩耗性鋳造ボール製品は、構造が対称であるため割れのリスクが比較的低く、油焼入れが可能であり、現在は冷却速度の遅い等温油焼入れが使用されています。
要約すると、エアミスト冷却や等温油の一部を代替するために、水溶性ポリマーベースの水性急冷冷却媒体を使用した耐摩耗性材料の熱処理冷却がいくつかありましたが、業界は依然として主に鉱物産業です。油ベースの焼入れ油を使用すると、亀裂をより良く制御できます。 その理由は、既存の水溶性急冷冷媒では低温冷却速度の制御がまだ不十分であるためです。 高速カメラと銀プローブの温度測定を組み合わせて、一般的な高速オイル、等温オイル、PAG ベースの急冷液および PVP ベースの急冷液の冷却曲線をテストし、メディアの膜形成状態と比較しました。さまざまな温度のワークピースの表面。
クエンチ冷却媒体の低温冷却速度は主に低い特性温度に関係します。 油ベースの急冷媒体の場合、基油の沸点を制御することにより、下限特性温度を容易に制御できます。 異なる粘度の基油の蒸留範囲は異なります。基油よりも10mm2 / sから200mm2 / s高い40度の粘度を選択することにより、200度から400度の特性温度点で焼入れ油を容易に達成できます。度調整可能。 水溶性の急冷および冷却媒体の場合、大気圧における水の沸点は 100 度に固定されているため変更できません。ワークピース表面のポリマー膜を通じてのみ、より低い特性温度上昇を達成できます。 。 PAG の場合、ガラス転移温度が 0 度より低く、分子量が小さいため、ワーク表面に安定したポリマー膜を形成することができません。そのため、その変化の濃度がどのように変化しても、特性温度が低くなり、純水になります。溶液は約120度に似ています。 PVP分子に関しては、ガラス転移温度が180度と高く、高温でのPVP膜の形成は流動することができないため、ワークピースと水の間の断熱の役割を果たし、したがって静止することができます。 200度程度のワーク温度では、沸騰熱伝達から対流熱伝達までの熱伝達プロセス全体が、急冷油と同等であり、一部の作業条件で焼入れ油の交換を実現します。 ただし、冷却曲線からもわかりますが、急冷および冷却媒体下で特性温度点が上昇する一方で、ポリマーの存在により蒸気膜段階も大幅に延長され、冷却均一性の問題が発生する可能性があります。 したがって、耐摩耗材料産業における焼入液の適用範囲をさらに拡大するには、高温で使用される水溶性ポリマーの溶解速度論をより詳細に研究し、より適切な設計を行う必要があります。必要に応じてポリマーの繊細な分子構造を確認します。
現在、商業化に成功しているポリマー水溶性急冷媒体には、主に PAG、ACR、PVP が含まれますが、耐摩耗性材料の熱処理分野での PAG の適用に成功した例はありません。冷却速度が速すぎるためです。製品の亀裂につながりやすい高炭素クロム耐摩耗性材料の冷却ニーズを満たします。 ACR と PVP は、成功したアプリケーション ケースの一部です。ACR 焼入れ液の蒸気膜の使用は、耐摩耗性ライナー、ブレード、ハンマー、その他の製品の冷却処理における代替エアミスト冷却の非常に安定した特性を備えているだけでなく、非常に安定した処理が可能です。亀裂を良好に制御するだけでなく、製品の冷却均一性も向上します。 ポリマーの使用は、ワークピースの表面上の膜を安定させるために使用でき、温度点以下の媒体の特性を効果的に改善し、低温冷却速度を低減して等温油と同様の冷却性能を得ることができます。 Cr12高クロム耐摩耗性鋳造ボールの焼入れに適用し、等温焼入れ油の代わりに使用することに成功しました。ただし、焼入れ油を使用すると、沸点を制御するために異なる粘度の基油を選択することで簡単に制御できます。特性温度以下の媒体を達成するには、調整可能な異なる水溶性急冷冷却媒体を使用する必要があります。これは、ワークピースの表面のポリマー膜を介してのみ達成でき、水の沸点（120 度）付近から低い特性温度を達成します。これには、高温でのポリマーの溶媒和反応速度のより詳細な研究が必要ですが、これはポリマー構造のより洗練された設計によってのみ達成できます。
