浅谈淬火介质冷却性能测试条件与结果解析

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发布时间：2024-01-25

概要：在热处理行业，淬火介质的冷却性能数据是钢铁件淬火工艺操作重要参考的性能数据之一。目前常用的遵循的测试标准包括SH/T0220、GB/T30823-2014及ISO9950：1995等。同一种冷却介质因为选取的测试标准及温度条件不同，其测试结果会呈现差异。

浅谈淬火介质冷却性能测试条件与结果解析

在热处理行业，淬火介质的冷却性能数据是钢铁件淬火工艺操作重要参考的性能数据之一。目前常用的遵循的测试标准包括SH/T0220、GB/T30823-2014及ISO9950：1995等。同一种冷却介质因为选取的测试标准及温度条件不同，其测试结果会呈现差异。

1、金属探头的材质不同

SH/T0220标准采用的是银探头，而GB/T30823及ISO9950采用的是镍合金（镍铁合金）探头。这两种探头也是当前国际上使用较多的，其中镍合金材质是国际标准化组织正式推荐使用的标准测试探头。因为探头的材质不同，会导致测试结果的差异。

银具有极好的传热性能，导热系数远大于镍和铁，比热容远小于镍和铁，能够非常灵敏的反应冷却介质从高温到低温的冷却过程，灵敏的区分出冷却的三个阶段；而镍合金探头的导热系数与比热容与钢铁更为接近，这种探头不如银探头灵敏，但却较为接近钢铁的实际淬火冷却过程。由于银、镍导热性能的差别，所测试的冷却介质的冷却性能出现差别也是必然的。众所周知，不同探头所测试的冷却介质的冷却特性，实际上是反映冷却介质对探头的冷却性能。对实际工况指导意义最大的当然应该是钢铁探头，但研究发现：钢铁探头寿命短，性能不稳定，测试数据的重复性差，不具备作为测试标准的基础条件，而镍合金是接近于钢铁的较理想的探头材料。

可以看到，采用标准使用银探头测试冷却性能的可以用于研究挑选区分淬火介质，而采用标准使用镍合金探头测试冷却性能不仅可以用于科研，还可以较好地指导钢件的淬火操作。淬火介质的冷却性能数据因为采用标准中的探头不同而进行相互比较是不科学的。

2、静态冷却介质测试温度的不同

大量试验表明，无论采用何种标准，针对于不同的冷却介质测试温度所得到的冷却特性数据存在着相同的趋势规律，例如：测试温度越高，其最大冷却速度（℃/s）呈现下降趋势。取同一冷却介质，采用镍合金探头测试60℃油温最大冷却速度为189℃/s，80℃油温的最大冷速为84℃/s；而该介质采用银探头测试60℃油温最大冷速为300℃/s，80℃油温的最大冷速为200℃/s。换言之，预想得到更快的最大冷速数据，选择低的油温测试是正确的方向；同理，若冷却介质A的80℃镍合金探头测试最快冷速为98℃/s，而冷却介质B的60℃镍合金探头测试最快冷速也为98℃/s，我们可以认为A冷却介质的最快冷速好于B。

3、其他条件的差异

研究表明，冷却探头的形状对测试结果也存在影响，这如同淬火不同尺寸外形的工件一样容易被理解。

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