风电齿轮淬火油介绍(2010-01)课件

上海德润宝特种润滑剂有限公司热处理部

德润宝（PETROFER）公司

专用淬火油在风电齿轮的淬火冷却技术介绍PETROFERPETROFER超速淬火油-ISOMAX中速淬火油-ISORAPID分级淬火油-MARQUENCH(快、慢速）真空淬火油-VACUQUENCH

德润宝（PETROFER)专用淬火介质

矿物基淬火油水溶性淬火介质聚合物基淬火介质无机盐基淬火介质AQUARAPID中速聚合物基淬火液AQUATESID慢速聚合物基淬火液FEROQUENCHPETROFER

ISOMAX-超速淬火油ISORAPID-快速光亮淬火油MARQUENCH-分级淬火油VACUQUENCH-(快、慢速）真空淬火油德润宝（PETROFER)专用淬火油系列

PETROFER常（慢）速淬火油的冷却过程PETROFER淬火冷却的三个阶段蒸汽膜冷却阶段:附在工件表面的蒸汽膜具有隔热作用，此时的冷速度非常缓慢。沸腾冷却阶段:工件表面不断与周围的凉液接触，热量被迅速带走，此时的冷速很快。。对流冷却阶段:当工件表面的温度低于介质的沸点时，沸腾结束，仅靠对流换热，冷速缓慢。PETROFER快速淬火油

ISOMAX&ISORAPID的冷却过程PETROFER快（超）速淬火油ISOMAX的冷却性能

PETROFER分级淬火油（高温作业）的冷却过程PETROFER三种淬火油与纯净矿物油冷却性能的比较纯净矿物油分级淬火油（MARQUENCH)中速淬火油（ISORAPID）超速淬火油（ISOMAX)PETROFER德润宝（PETROFER）几种常用淬火油的理化性能比较淬火油种类40℃粘度（mm2/s）闪点（℃）常用工作温度（℃）超速淬火油（ISOMAX169）15≥16040-60中速淬火油ISORAPID277HM25≥18040-80中速淬火油ISORAPID45949≥22080-100分级淬火油MARQUENCH875100≥250100-180PETROFERISOMAX的特点与适用范围ISOMAX实际上属于超（高）速淬火油（1）粘度较低，40℃粘度在15-25cst之间。常用温度30-60℃（≤80℃）。（2）中、低温阶段具有非常快的冷却速度，通常能够达到矿物油性淬火介质所能达到的最快极限冷却速度。（3）适合于壁厚大、淬透性差的材料淬火冷却，能够达到最深的淬硬层深淬火效果。（—大、中型锻件调质淬火冷却，大型锻件的锻造余热淬火冷却。）PETROFERISORAPID的特点与适用范围因该类淬火油通常加入有专门的光亮剂成份，故又称为快速光亮淬火油。（1）粘度适中，40℃粘度在30-50cst之间。常用温度40-80℃。（≤100℃）（2）冷却速度低于超速淬火油，蒸汽膜冷却阶段很短，具有非常快的高、中温阶段冷却速度，同时保持有较为缓和的低温冷却速度。（3）适合于对于变形有较高要求，同时又有一定淬硬性要求的零件淬火冷却。（比如在一些使用分级淬火油可能达不到规定的淬硬层，使用超速淬火油又可能产生变形超差的场合。）（—小型锻件的调质淬火及中、小型锻件的余热淬火；中、大型锻造模具（热作模具钢材料）的淬火冷却。）PETROFER（1）具有较高的粘度，通常40℃粘度＞70cst。因其具有很高的闪点，所以使用温度较高，一般≥80℃。（2）具有更为缓慢的冷却速度。蒸汽膜冷却阶段非常短，具有较快的高温冷却速度（—可以使工件不同位置同时进入沸腾快速冷却，降低了不同位置因冷却不均产生变形的产生。）和非常缓慢的低温冷却速度。（—降低组织转变产生的内应力；同时由于使用温度的提高，也降低了热应力，进一步减少的变形的产生。）（3）主要用于对变形有极高要求的零件淬火冷却。MARQUENCH的冷却特点与适用范围PETROFER蒸汽膜阶段长短

对单一零件淬火冷却均匀性的影响淬火介质淬火介质蒸汽膜蒸汽膜具有较长蒸汽膜阶段的淬火油具有较短蒸汽膜阶段的淬火油PETROFER蒸汽膜阶段长短

对密堆工装方式零件淬火冷却均匀性的影响PETROFER结论：消除或者尽可能缩短淬火介质的蒸汽膜阶段——有利于保证零件的充分淬硬；——有利于实现零件不同部位淬火冷却均匀性；——有利于密集堆放方式时内外零件的充分淬硬实现。PETROFER不同专用淬火油种类在实际使用中的不同表现低粘度快速淬火油的优点：常温下流动性好，在中温、中低温阶段表现出具有非常快冷却速度，因此能够得到较深的淬硬层深（或充分淬硬）淬火效果。适合厚大截面齿轮增加淬硬层深（或者提高信步淬火硬度）使用。缺点：1.其抗气化能力很差（容易气化）（1）导致淬火油蒸汽膜阶段长——高温不均匀——增加变形；（2）淬火过程烟气污染严重；淬火油燃烧、挥发损耗大。2.低温冷却速度快——导致组织转变应力增加，增大淬火变形；特别不适合薄壁齿轮、齿圈的渗碳整体淬火。3.闪点较低——安全工作温度低。PETROFER根据齿轮材料淬透性以及技术要求合理选择专用淬火油不同的齿轮材料，淬透性不同。PETROFER典型风电齿轮材料18CrNiMo7-6的组织转变相图PETROFER国内外工业大齿轮渗碳整体淬火使用淬火介质（油）情况介绍欧洲工业大齿轮（包括风电齿轮）基本只是用一种材料——18CrNiMo7-6，由于淬透性很好，即使缓慢的冷却速度也能保证材料淬后得到良好新部组织，因此控制和减少变形成为重点考虑因素。一般多使用MARQUENCH875（或者更高粘度MARQUENCH分级淬火油。）西门子（原FLENDER）：德国FLENDER——MARQUENCH875；另有两个淬火槽使用水基淬火液FEROQUENCH2000,浓度10%左右——用于厚壁不易变形的齿轮整体淬火。天津FLENDER——MARQUENCH875。PETROFER德国RENK公司两个淬火槽MARQUENCH875。Lohmann&Stolterfoth（现在隶属于博世集团（RexrothBoschGroup.））该公司一直使用PETROFER公司的AS135淬火盐浴（硝盐浴类型），后在其中一个淬火槽改用MARQUENCH875替代原用盐浴。天津Hansen公司已经购买MARQUENCH1475（40℃粘度234cst）SEW芬兰&天津公司快速淬火油ISORAPID459PETROFER南高齿集团：江宁公司——MARQUENCH875小行基地——ISORAPID277HM宁江工厂——ISORAPID277HM振华重工（南通基地）——MARQUENCH875、ISORAPID277HM常州减速机厂公司——ISORAPID277HM郑州机械研究所热处理厂——ISORAPID277HM张家口煤机厂公司——ISORAPID277HM中钢集团西安重机公司——ISORAPID277HMPETROFERPETROFER公司分级淬火油MARQUENCH875的冷却性能

PETROFERPETROFER公司用于工业齿轮的推荐淬火油

如果有国产工业齿轮材料如20CrMnMo，20CrNi2Mo,20Cr2Ni4A等，我们推荐使用快速淬火油ISORAPID277HM，以保证这些材料也可以得到足够的淬硬层深。（——在振华实际生产中其与某公司超速淬火油淬火结果相同。）如果只有18CrNiMo7-6一种材料，且能够做到按FLENDER等公司的材料选用标准，我们推荐分级淬火油MARQUENCH875如果考虑到国产齿轮材料18CrNiMo7-6淬透性的波动性，建议考虑快速淬火油ISORAPID459。（——SEW天津与振华实际生产证明其与MARQUENCH875变形结果相当。）PETROFER几种淬火油在大齿轮实际使用中的优缺点比较淬火油种类抗气化性能蒸汽膜阶段控制变形能力分级淬火油MARQUENCH875优短优中速淬火油ISORAPID459优良短优良中速淬火油ISORAPID277HM良短良超速淬火油ISOMAX169差长良PETROFER淬火油在使用中冷却性能的变化规律

（摘自热处理手册（美国））某种快速淬火油在使用中冷却性能的变化情况某种分级淬火油在使用中冷却性能的变化情况PETROFER专用淬火油在使用中冷却性能变化的原因1、蒸汽膜阶段缩短，高温冷却速度增加。—淬火油中产生的一些聚合物附在工件表面，形成沸腾核心，有助于破坏蒸汽膜，使淬火冷却提早进沸腾冷却阶段。2、中、低温冷却速度降低。

—油品老化，粘度增加，导致油品本身的热传导性能降低；—油品中产生的胶合物（如沥青物）凝附在工件表面，形成隔热层，进一步降低热传导率，大大降低淬火油的冷却速度。1.基础油PETROFER决定使用寿命的主要因素—针对于优选基础油的复合添加剂，有效改善矿物油冷却性能，提高油品抗高温老化（氧化）能力，同时具有优异的稳定性（长期高温冲击作业下的长效性）。—石蜡基基础油，尽可能多含量的饱和直链烷烃，同时具有尽可能窄的分子量分布。（具有最优的冷却性能以及优异的对添加剂的感受性）2.添加剂3.正确维护与使用淬火油（1）油槽的容积应和淬火件的重量保持适当的比列关系。对于封闭式炉，推荐比例为7:1(开式淬火槽为10:1)。所说的重量为每批件的毛重或每小时淬火件的总重量。（2）油槽内加热器的加热表面功率密度不应超过1W/cm2。（3）油槽内的冷却元件或其他附件的材质不应使用铜，因为铜及其合金有催化作用,会大大加速矿物油的老化进程。（4）避免强烈搅拌，以免带入过多的空气。（5）通常情况下，使用的油温最好保持在油品正常使用温度范围的中下限，避免长期超过油品上限使用温度作业。因为油温的升高会导致油品老化速度加快。（6）经常清理淬火槽底部的氧化皮渣以及粘稠的油品老化产物。PETROFER1.水分对冷却性能的影响水分对淬火油的影响（1）蒸汽膜阶段延长