PAG淬火液成分及其對淬火過程的影響和作用

1. PAG淬火液的主要成分  

PAG（Polyalkylene Glycol，聚烷撐二醇）淬火液是一種水溶性聚合物淬火介質，廣泛應用于鋼鐵、鋁合金等金屬材料的熱處理淬火。其主要成分包括：  

- 聚烷撐二醇（PAG）聚合物（核心成分）  

  PAG是淬火液的活性成分，具有逆溶性（即溫度升高時溶解度降低），可在工件表面形成均勻的聚合物膜，調節冷卻速度。  

- 水（主要溶劑）  

  作為基礎溶劑，水提供初始的快速冷卻能力，而PAG的濃度決定了冷卻曲線的調整范圍。  

- 防銹劑（如硼酸鹽、有機胺類）  

  防止工件和淬火槽生銹，提高淬火液的穩定性。  

- 消泡劑（如有機硅類或聚醚類）  

  減少淬火過程中因劇烈沸騰產生的泡沫，確保冷卻均勻性。  

- 穩定劑與防腐劑  

  防止PAG降解和細菌滋生，延長淬火液使用壽命。  

2. PAG淬火液對淬火過程的影響  

PAG淬火液的冷卻過程可分為三個階段，其獨特的聚合物特性對淬火效果有重要影響：  

（1） 蒸汽膜階段（高溫階段，>600℃）  

   - 工件浸入淬火液時，表面迅速形成蒸汽膜，冷卻較慢。  

   - PAG聚合物在高溫下析出，附著在工件表面，減少蒸汽膜穩定性，使冷卻更均勻，避免軟點（soft spots）。  

（2）沸騰冷卻階段（中溫階段，300~600℃）  

   - PAG膜破裂，水直接接觸工件，冷卻速度急劇加快。  

   - 通過調整PAG濃度（通常5%~20%），可控制冷卻速度，避免淬火開裂或變形。  

（3）對流冷卻階段（低溫階段，<300℃）  

   - 冷卻速度降低，PAG重新溶解于水，減少殘余應力，防止工件開裂。  

3. PAG淬火液的作用  

- 可控冷卻速度  

  PAG濃度越高，冷卻速度越慢，適用于高碳鋼、合金鋼等易開裂材料；低濃度（5%~10%）適用于低碳鋼或要求高硬度的工件。  

- 減少淬火變形與開裂  

  相比純水或油淬，PAG淬火液在低溫區冷卻較慢，降低熱應力和組織應力，提高工件合格率。  

- 環保與易維護  

  PAG淬火液無毒、不易燃燒，且可通過過濾和補充調整濃度，使用壽命長。  

- 適應多種材料  

  廣泛應用于鋼件（如齒輪、軸承）、鋁合金（如航空航天部件）等，尤其適合感應淬火和整體淬火。  

4. 總結  

PAG淬火液通過其獨特的聚合物成分，在淬火過程中實現可控冷卻，既能保證足夠的硬度，又能減少變形和開裂風險。其成分中的PAG聚合物、防銹劑和穩定劑共同作用，使其成為現代熱處理中替代傳統油淬或鹽水淬的理想介質。