PAG淬火液的逆溶性（逆溶解特性）

PAG淬火液的逆溶性（逆溶解特性）

PAG（Polyalkylene Glycol，聚烷撐二醇）淬火液最顯著的特性之一就是逆溶性（Inverse Solubility），即其溶解度隨溫度升高而降低。這一特性對淬火工藝的控制和冷卻性能有重要影響。

 1. 逆溶性的原理

 常溫下（< 濁點溫度）：PAG淬火液與水完全互溶，形成均勻透明的溶液。  

 高溫下（> 濁點溫度）：  

   PAG聚合物從水中析出，形成微小的不溶相（“濁化”），在工件表面形成一層聚合物薄膜。  

   這層薄膜會延緩冷卻速度，減少蒸汽膜階段（高溫區冷卻更溫和），從而降低淬火應力。  

   在低溫區（馬氏體轉變區），薄膜逐漸溶解，冷卻速度加快，確保足夠的硬度。  

濁點溫度（Cloud Point）：PAG淬火液開始析出的溫度，通常在 50~80℃ 之間，具體取決于PAG類型和濃度。

 2. 逆溶性的作用

 （1）自動調節冷卻速度

 高溫區（>600℃）：PAG析出，形成隔熱膜，減少蒸汽膜破裂導致的劇烈冷卻，降低熱應力，防止變形和開裂。  

 中溫區（300~600℃）：冷卻速度加快，避免珠光體或貝氏體轉變。  

 低溫區（<300℃）：PAG重新溶解，冷卻速度提高，確保馬氏體轉變，保證硬度。  

 （2）提高淬火均勻性

 由于PAG在工件表面形成均勻的聚合物膜，可減少局部冷卻不均導致的軟點或變形。  

 （3）減少淬火裂紋風險

 傳統水淬或鹽水淬火在高溫區冷卻過快，容易導致開裂，而PAG的逆溶性使其在高溫區冷卻更平緩，特別適合易裂材料（如高碳鋼、合金鋼）。

 3. 影響逆溶性的因素

| 因素         | 影響                                                                 |

|||

| 濃度         | 濃度越高，濁點溫度越高，高溫冷卻越慢（適合更厚或高合金鋼）。            |

| 溫度         | 淬火液溫度超過濁點后，PAG析出量增加，冷卻能力下降，需控制液溫（通常30~50℃）。 |

| 攪拌強度     | 強烈攪拌可破壞PAG膜，提高冷卻速度；弱攪拌則冷卻更均勻。                 |

| PAG分子量    | 高分子量PAG濁點更高，適合更嚴苛的淬火條件。                             |

 4. 逆溶性的實際應用

 （1）濃度選擇

 低濃度（5%~10%）：冷卻速度接近水，但仍有逆溶緩沖，適用于低碳鋼或要求較高硬度的場合。  

 中濃度（10%~20%）：最常用，平衡冷卻速度與抗裂性，適合中碳鋼、低合金鋼。  

 高濃度（>20%）：冷卻更慢，適合高合金鋼或復雜形狀工件。  

 （2）溫度控制

 最佳液溫：30~50℃，超過濁點后冷卻能力下降，需配合冷卻系統或攪拌。  

 工件溫度影響：高溫工件進入時，PAG迅速析出，形成保護膜。  

 （3）維護與管理

 定期檢測濃度（折光儀校正，避免因水分蒸發導致濃度升高）。  

 過濾雜質（油污、氧化皮等會影響PAG溶解性）。  

 避免長期高溫（PAG老化會降低逆溶效果）。  

 5. 逆溶性的局限性

 不適用于極快速冷卻需求（如某些高淬透性鋼仍需鹽水或強力水淬）。  

 濁點溫度限制：在極高環境溫度下（如熱帶地區），可能需要調整配方。  

 總結

PAG淬火液的逆溶性是其核心優勢，通過高溫析出低溫溶解的機制，實現了“快慢快”的理想冷卻曲線，既減少開裂風險，又保證硬度。正確控制濃度、溫度及攪拌可最大化其性能，適用于大多數鋼種的淬火需求。