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水基淬火剂所面临的问题，如何解决？无忧金相提供金属材料各项理化检测。
1篇原创内容公众号PAG淬火液的基本特性及其溶解过程图1 分子式PAG在水中的溶解为物理过程。
第一步：指PAG克服自身分子间的相互作用力从其表面扩散到水溶剂中的过程，这一过程是吸收热量的过程。
如图2所示。
图2 第一步第二步：PAG分子醚键中的氧通过孤对电子与水分子形成氢键，PAG分子与水分子发生水合作用过程中释放出多余的能量形成稳定的溶剂化物，而多余的能量以热能的形式释放使得溶液整体温度升高，如图3所示。
图3 第二步淬火过程及PAG冷却介质可能发生的反应淬火过程中淬火液所遇到的问题及解决建议意大利瑟肯渗碳防渗涂料3.细菌滋生问题水基淬火液不同于淬火油，由于聚合物淬火剂本身有机物质的属性，使其不得不面对严峻的细菌滋生困扰，德州思科研究发现，并非某些种类的杀菌剂能够完全解决这一问题，需要从淬火液整体配伍体系综合考虑，抵抗细菌滋生，增强稳定性。
细菌的滋生则会对淬火液产生十分不良影响，是其冷却性能不稳定的开始，主要危害有以下几点：（1）细菌以有机物为原料并催化其发生化学反应，改变加速聚合物水基淬火剂的老化，缩短淬火介质的使用寿命。
（2）使对流阶段的冷速加快，导致淬火质量不稳定。
（3）可能阻塞过滤系统，影响系统的正常工作。
（4）细菌的滋生可能会改变聚合物水基淬火剂的pH值以及消耗介质中的防锈剂，因而影响淬火剂的冷却性能。
（5）细菌的滋生会产生难闻的气味，危害周围环境和操作者的皮肤。
为了防止细菌滋生，应该从以下几方面来入手：第一，选用品质稳定的淬火介质。
目前市场上生产水溶性淬火剂的厂家众多，品质千差万别，多了解一些使用客户的应用状态，确保选用的淬火液具有良好的冷却性能。
第二，一旦出现问题找专业的厂家解决，切不可道听途说，加些不该加的物质会适得其反。
例如：淬火液PH值降低，加碱是有些厂家常用的手段，但是碱很容易和PAG物质反应，改变PAG结构，影响冷却性能。
好富顿聚合物淬火剂介绍与推荐聚合物淬火介质优点聚合物水基淬火介质是利用聚合物溶于水形成的溶液来进行冷却的。
在实际热处理生产中，不少工件用油冷硬度或强度不能达到要求，用水冷虽然能够淬硬，但因对流冷却阶段冷速快导致变形和开裂倾向加大。
聚合物淬火介质在冷却时聚合物会从溶液中在热工件周围逆溶析出（逆溶类介质）或者富集析出（非逆溶类），隔绝或减少了水直接和工件接触，从而降低了水冷的速度，在保证淬硬的前提下，减少变形和防止开裂。
一般认为，聚合物淬火介质具有如下的优点：1）环保优点a).消除了油淬时的烟雾,大大改善了现场的工作环境b).消除了火灾隐患c).无毒性2）生产上的优点但利用润虽然文献报道的聚合物的种类较多，但真正成熟的和在大生产中得到广泛应用的主要有四类：PAG－Polyalkylene Glycols （聚烷撑乙二醇）；PVP－Polyvinyl Pyrrolidone（聚乙烯吡咯烷酮）；ACR －Polyacrylates （聚丙烯酸钠）；PEO－Oxazoline Polymer（聚乙基恶唑啉）。
其中PAG和PEO是逆溶类产品，PVP和ACR是非逆溶类产品。
PEO是好富顿的专利产品，冷却性能优越。
聚合物淬火剂的选择表１所示是各种淬火介质的冷却烈度的对比数值。
从这些对比数据中可以得出以下三点结论；表１不同淬火介质的H 值表２是好富顿的典型的聚合物淬火介质产品及其应用范围介绍。
好富顿工程师会根据具体的使用情况，确定最合适的产品和使用参数。
表２好富顿的典型聚合物产品及其应用产品名称种类特点及应用AQ251, AQ260 PAG 具有逆溶特性，冷速介于水油之间，广泛用于表面喷淋淬火，铝件淬火，各种低淬透性钢或者大厚尺寸的中等程度淬透性的钢种的整体淬火及渗碳淬火等如曲轴，车桥调质等。
尤其适合标准件淬火和取代传统的对高碳钢等而采取的水淬油冷淬火工艺。
AQ364，AQ365 PAG 具有逆溶特性，冷速接近于油。
•水基市场通常指的是以水为基础的产业和市场，这个产业主要是围绕水的供应、分配、管理和保护而展开的。
水基市场也包括与水相关的产品和服务，例如水处理、水务管理、水利工程等。
1. 基础性：水是生命之源，是人类生存和发展的基本需求，因此水基市场具有基础性。
2. 广泛性：水基市场涵盖了广泛的领域，包括水务管理、水利工程、水污染治理等。
4. 可持续性：水基市场的经营和发展必须考虑环境和生态保护，实现可持续发展。
3. 成长性：随着人口增长和经济发展，对水的需求不断增加，水基市场具有成长性。
水基市场具有以下特点•近年来，随着全球人口的增长和城市化进程的加速，水资源的需求不断增加，水基市场的发展也日益受到关注。
各国政府和企业都在加大投入，加强水资源的管理和保护，推动水基市场的健康发展。
同时，随着科技的不断进步和应用，水基市场的技术和产品也在不断创新和发展。
水基市场的发展状况01总结词02详细描述环保、高性能、应用广泛。
水基润滑油是一种以水为溶剂的润滑剂，具有环保、安全、易维护等优点。
随着工业领域对润滑油性能要求的不断提高，水基润滑油在钢铁、矿山、电力、机械等领域的应用越来越广泛。
总结词环保、长寿命、高可靠性。
详细描述水基液压液是一种以水为分散介质的液压液体，具有环保、长寿命、高可靠性等优点。
在工程机械、农业机械、船舶工业等领域，水基液压液的应用越来越广泛，成为一种重要的传动介质。
总结词冷却、润滑、易维护。
详细描述水基切削液是一种以水为溶剂的切削液体，具有冷却、润滑、易维护等优点。
在机械加工领域，水基切削液被广泛应用于各种材料的切削加工，能够提高加工效率、降低成本、减少刀具磨损等。
环保、高效、安全。
详细描述水基清洗剂是一种以水为溶剂的清洗剂，具有环保、高效、安全等优点。
在工业清洗领域，水基清洗剂已经成为一种重要的清洗介质，能够有效地去除各种污垢和杂质，提高清洗效率和品质。
总结词水基清洗剂VS010203随着全球环保意识的提高，各国政府纷纷出台更为严格的环保政策，限制传统石油基产品的使用，推动水基市场的快速发展。
先进的淬火介质及冷却技术I 淬火介质一、石油基淬火油根据冷速分为常规淬火油、中速淬火油、快速淬火油，常规淬火油用于高淬透性钢的淬火冷却，而中等冷速的淬火油用于中高淬透性的钢淬火冷却，而快淬火油用于低淬透性钢。
钢中的Me 含量不仅影响到钢的淬透性，同时也因增加了相当的C 的当量，而改变了其Ms 。
/5/5/10/10eq C C Mn Mo Cr Ni =++++当C%变化时，Ms 也将发生变化：0.2%～430℃；0.4%～360℃；1.0%～250℃另一类主要的石油基淬火油是分级淬火油，它可以被加热到（100～200℃）接近Ms 点的热油中均温以减少温差应力。
它具有优异的热稳定性，（精制加高效的组合氧化剂），使用温度一般要低于其闪点50℃。
二、植物油基淬火油石油基淬火油性能稳定，但它是不可再生的一次性资源，更是地下水的主要污染源。
而植物油淬火油基可以克服这些缺点，它有如下优点和不足。
1、优点：①容易生物降解；②低无毒性；③良好润滑性；④资源能再生；⑤供应充足；⑥闪点和燃点高。
2、缺点：①水解稳定性差；②氧化稳定性差；③表面粘附；④粘度范围窄；⑤有不同的气味；⑥价格偏高。
和矿物油的比较，植物油的稳定性差，但可利用现代添加剂技术可改善它的水解稳定性和氧化稳定性。
比如好富顿公司开发的以Canola 植物油为基础油添加抗氧化剂的植物基淬火油①具有良好的抗氧化稳定性。
②其降解性比石油基淬火油高5倍。
③而且几乎没有蒸位膜阶段，在1300～110F 温度范围为V 冷↑（这对大多数钢而言正是要求快冷区）。
④900～250F 温度范围内具有较慢的V 冷从而可减少淬火的变形。
⑤闪点高达332℃（630F ）而一般石油基淬火油的闪点为177～232℃（350～450F ）燃点也比石油基的高约160℃。
三、聚合物淬火介质它是有机聚合物和防锈添加剂，杀菌剂、消泡剂等组成水溶液，淬火时在热工件周围会形成一层聚合物的高集层（膜），它的优点是：1、环保：无油淬的烟雾，不但环保而且消除火灾隐患，无毒性。
PAG水基淬火液对42CrMo钢调质组织性能影响的研究郁俐;涂小龙;吴韬;陈云祥【摘要】利用光学显微镜观察组织,利用洛氏硬度计、万能试验机和冲击试验机进行力学性能测试,对不同规格的42CrMo钢在8%、10%和12%PAG水基淬火液中淬火再高温回火后,对组织性能的影响进行了研究.研究结果表明,42CrMo钢在8%、10%和12%PAG水基淬火液中淬火,直径在200 mm以内,表面硬度为51～54 HRC;590 ℃回火后,表面硬度为30～33 HRC;心部硬度分别为25.5～28.3、24～28和23～27 HRC;距表面30mm处为回火索氏体,心部为回火索氏体和铁素体,并随PAG水基淬火液浓度增加,心部铁素体量增加;距表面17.5 mm处,抗拉强度≥860 MPa,伸长率≥16.5%,断面收缩率≥63%,冲击吸收能量≥103 J.%OM is used to observe the microstructure.Rockwell hardness tester, universal material testing machine and impact tester are used to test the mechanical properties.The microstructure and properties of 42CrMo materials with different specifications in 8%, 10%, 12%PAG water-based quenching and high tempering are studied.The results show that 42CrMo materials in 8%, 10%, 12%PAG water-based quenching liquid quenching, the diameter of the material in diameter less than 200 mm, the surface hardness is 51-54 HRC;590 ℃ after tempering, the surface hardness is 30-33 HRC;the core hardness are 25.5-28.3, 24-28 and 23-27 HRC;at 30 mm from surface to tempered sorbite, the core to tempered sorbite and ferrite, and PAGwater-based quenching density increased, center of ferrite isincreased;from the surface of 17.5 mm, tensile strength is more than 860MPa, elongation of more than 16.5%, section shrinkage rate of more than 63%, the impact of more than 103 J.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】6页(P6-11)【关键词】42CrMo;PAG水基淬火液;调质;组织;性能【作者】郁俐;涂小龙;吴韬;陈云祥【作者单位】杭州前进齿轮箱集团股份有限公司,浙江杭州 311203;杭州前进齿轮箱集团股份有限公司,浙江杭州 311203;浙江机电职业技术学院,浙江杭州 310053;浙江机电职业技术学院,浙江杭州 310053【正文语种】中文【中图分类】TG156.1;TG156.6矿物淬火油冷却速度较慢，适用范围广，至今仍是主要淬火介质，并广泛应用于合金钢淬火。
JEF水基淬火冷却介质的工艺试验与应用张淑梅【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】1页(P41)【作者】张淑梅【作者单位】鸡西煤矿机械有限公司鸡西 158100【正文语种】中文1.JEF淬火冷却介质性能简介JEF系列水基淬火冷却介质的冷却能力介于盐水与油之间，而在300℃附近的冷却速度较缓慢。
该种淬火冷却介质由于添加剂中的多种化学元素反应，使工件在300℃附近的冷却速度骤然下降，冷却特性曲线出现断点，过后工件又恢复正常冷却速度。
这一特点既保证了介质的冷却能力又有效解决了300℃附近的冷却速度问题，使工件在高温冷却阶段以较快的速度冷却，避开珠光体转变区域，在温度降低至300℃附近时又突然缓冷，减少工件内淬火应力，确保工件不开裂，变形小，能淬硬。
2.工艺试验我们对JEF水基淬火冷却介质进行了工艺试验，共试验了5类零件，淬火冷却介质浓度16%～18%，使用温度≤40℃，现分类如下：（1）中碳合金钢毛坯调质类零件如表1所示，此类零件采用JEF水基淬火冷却介质均能达到图样要求硬度，因毛坯余量很大，零件形状简单，所以变形也没有超差。
采用该淬火冷却介质冷却时淬火加热温度均比原来采用油淬时低20～30℃。
表1 毛坯调质数据/℃ 硬度介质温升/℃喷嘴座 35CrMnSi 1.87 152 840 合格 18套 40Cr 0.69 10 820 合格 10名称材料重量/kg 件数加热温度（2）中碳合金钢粗加工后调质类零件如表2所示，此类零件采用JEF水基淬火冷却介质均能达到图样要求硬度，因粗加工后余量较大，零件形状简单，所以变形也均没有超差。
采用该淬火冷却介质冷却时淬火加热温度均比原来采用油淬时低20～30℃。
表2 粗加工调质数据名称材料重量/℃ 硬度介质温升/℃轴 40Cr 19.532 820 合格 13轴 40Cr 3 10 820 合格 10/kg 件数加热温度（3）中碳合金钢精加工后淬火类零件选择ZG35CrMnSi滑靴试验，淬火加热温度比原来用油淬时低40℃，试验结果介质温升及零件硬度均符合要求，有些部位变形量严重超差，导致无法使用。
淬火技术的过去、现在和将来人们知道淬火技艺已有几千年了，人们对淬火觉得神秘也有几千年了。
二十世纪以前淬火还是在空气中、水中和动物油或植物油中进行的原始操作，二十世纪初期，对硬化或淬火的认识才定型化。
1914年出版的一本书中谈到“要能成功的淬硬，需研究各种淬火工件、设计及要求的硬度”。
随着对硬化的认识，人们普遍采用了以矿物油为基的淬火油。
虽然现在对采用矿物油作淬火油好象已是很自然的事情，这对保证淬火工艺中得到稳定的金相结果来说，确是一个有重要意义的事情。
动物油和植物油性能变坏很快，有时只几天，而矿物油为基的淬火介质可稳定长期使用枛枛数月至许多年。
我们应该牢记当时的背景：用油来淬火处理含有较高的合金元素的钢，而水是用来处理普通碳素钢的。
早期的研究者已清楚在淬火过程中存在着不同阶段，虽然在不同阶段的叫法和今天有所不同，但对每一阶段发生些什么至少在1923年已有了基本的了解。
记录冷却速度或冷却曲线的尝试在好富顿的“PRACTICAL METALLURGY FOR ENGINEERS (1923版)” 中已有文件记载枛枛一个11磅重、用1045钢做的心部放有热电偶的试棒被加热和冷却，温度的变化用毫伏计测定，时间用秒表测定。
今天，用于测定和分析淬火液冷却性能的设备和技术复杂和精致得多了。
采用优异的合金，功能强大的电子硬件和专用的软件，研究人员能够分析一个淬火液或淬火系统的冷却功能和效果，复杂和精致的程度可达到这样的程度，即预测经某一特定淬火介质液处理后的合金物理性能。
无论测试设备的功能如何强大，我们今天所测定的淬火阶段（叫作淬火冷却的三个阶段），是和早期的研究者所观察到的相同的。
淬火冷却阶段的研究对淬火处理来说是最基本的。
现回顾一下，对进一步讨论淬火问题有帮助。
淬火冷却的第一阶段是蒸汽膜。
蒸汽膜阶段，由热工件浸入淬火液时开始，工件被淬火液的蒸汽所包围，冷却相对较慢，热量经蒸汽膜辐射和传导散出。
随着工件的冷却，蒸汽膜无法维持，蒸汽膜破裂，进入沸腾冷却阶段，淬火液和工件的表面接触并沸腾，工件热量迅速的由蒸发吸热带走。
淬火热处理行业现状和发展发展史（一）引言概述：淬火热处理是一种将金属材料通过加热和急冷处理来改变其物理和化学性质的技术。
在不同的行业中，淬火热处理都扮演着重要的角色，尤其在制造领域中，它对提高零部件的强度、耐磨性和耐腐蚀性起着至关重要的作用。
本文将介绍淬火热处理行业的现状和发展历程，以增进读者对该行业的了解。
一、淬火热处理行业的现状1. 淬火热处理市场规模的扩大a. 不同行业对淬火热处理的需求增加b. 行业技术发展的推动因素2. 淬火热处理技术的发展趋势a. 新型热处理设备的引入b. 自动化和数字化技术的应用c. 环保节能技术的兴起3. 淬火热处理行业的竞争格局a. 存在的主要竞争对手b. 市场份额分布情况c. 竞争策略和优势的分析4. 进口与出口情况的分析a. 主要进口国家和地区b. 主要出口国家和地区c. 进出口贸易政策的影响5. 淬火热处理行业的挑战和机遇a. 主要挑战因素的分析b. 行业发展的机遇和趋势正文：二、淬火热处理行业的发展历史1. 淬火热处理的起源和初期发展a. 淬火热处理的历史渊源b. 初期淬火热处理技术和应用领域2. 淬火热处理技术的和工艺的进步a. 高温淬火技术的引入b. 管理和监控技术的改进c. 不同工艺对材料性能的影响3. 淬火热处理技术的推广和应用领域的扩展a. 淬火工艺在不同行业的应用b. 淬火热处理技术在现代制造中的地位和作用4. 国内外淬火热处理行业的发展比较a. 国内淬火热处理行业的发展概况b. 国外淬火热处理行业的发展情况c. 学习和借鉴国外先进经验的重要性5. 淬火热处理行业的未来发展趋势a. 技术创新和升级的方向和重点b. 行业发展的战略规划和政策支持c. 行业发展面临的挑战与应对策略总结：综上所述，淬火热处理行业目前正面临着良好的发展机遇，市场规模不断扩大并呈现出多样化的应用需求，技术也在不断创新和升级。
然而，行业的发展还面临一些挑战，如激烈的竞争、环保要求的提高等。
聚合物水基淬火液
孙巨
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】1992(000)002
【摘要】一、作用原理淬火液的评价,根据其能否给被淬钢件提供良好的物理性能而定。
钢加热到800℃以上就具有奥氏体微观结构,在淬火期间它可转换成其它结构,如铁素体,珠光体,马氏体等,其中以铁素体最软,马氏体最硬。
奥氏体转变成铁素体是在淬火曲线的高温区(略低于800℃)发生的,而奥氏体转变成马氏体则在淬火曲线的低温区(略低于300℃)发生,这个温度叫做马氏体转换起始温度(MS)。
大部分可硬化合金钢的MS在200～300℃之间。
一个工件很快冷却到其MS,就可使奥氏体最大限度地变为马氏体。
【总页数】4页(P32-35)
【作者】孙巨
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG154.4
【相关文献】
1.BW水基淬火液在铝合金钣金件淬火中的应用 [J], 绳小龙
2.高铬铸铁水基聚合物淬火液的特性与应用 [J], 曾明;陈自立
3.聚合物水基淬火液 [J], 孙巨
4.水基淬火液表面淬火时喷冷技术的应用总结 [J], 米琇娟;刘艳茹
5.水基淬火液表面淬火时喷冷技术的应用总结 [J], 米琇娟;刘艳茹;
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水溶性淬火介质在现代热处理中的应用为提高机械产品的使用性能及寿命，充分发挥金属材料的潜在性能，人们常常对机械零部件进行热处理，而淬火又是热处理最基本的工艺之一；因此，淬火质量就成为保证机械产品质量的关键，而保证淬火质量的关键又取决于淬火介质(冷却速度)。
传统热处理通常采用的淬火介质为水和油，油淬主要用于淬裂倾向较大的工具钢、高合金钢及中低合金结构钢等，由于油的冷却速度较慢，经常出现淬火硬度不足或淬硬层深度达不到预定要求等现象。
水的冷却速度较快，又常常容易造成淬火畸变扭曲，甚至造成开裂使工件报废，同时，由于淬火过程中汽化而产生的气泡，至使工件表面冷却不均而出现软点。
油淬是热处理工艺造成环境污染的重要因素之一，治理传统热处理污染是摆在热处理工作者面前的一项重要课题，因此，对其系统而全面地认识、研究并采取有效措施进行遏制，对提高现代热处理工艺水平，改善操作者工作环境，防止污染，节能增效具有现实和深远的重要意义；水溶性淬火介质冷却速度介于油和盐水之间，它克服了水和油的上述弊端，同时它的最大优点是无毒、无有害气体、无火灾危险、不污染环境、成本低廉等，因此推广应用新型的水溶性淬火介质就显得尤为重要，它不仅解决了上述诸多问题，而且介质和水无限互溶，通过调整浓度可以获得任一介于盐水和油之间的冷却速度，因此，在提高产品质量、降低工艺成本和安全高效、环保节能等诸方面都有明显效果。
1 试验研究1.1 淬火介质通过对多种水溶性淬火介质进行实验比较，找出其各自的优点与特性，最后选定JEF型淬火介质；它的节能效果，淬硬性及应用材料范围广等优点尤为突出。
1.2 热处理工艺淬火加热温度按传统加热温度计算再降低30℃—50℃，保温时间各种材料不变。
1.3 试验材料试验材料规格、牌号及化学成分如表1所示；1.4 试验设备试验设备采用RX-45及RX-5中温箱式电炉，钢制淬火槽，淬火槽规格为600mm×300 mm×300mm；1.5 淬火介质数量初次试验淬火介质重量为24 kg。
水基聚合物淬火介质现状及发展孙建林1 熊孝经1姜聚满2(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083；2.辽宁海明化学品有限公司,辽宁丹东118011)摘要：水基聚合物淬火剂是一种具有良好的热安定性、无毒性、水溶性以及大比热容的介质，其淬火性能有着水和油无法代替的优点，“以水代油”的理念早已受到热处理行业人士的强烈关注。
本文从淬火介质的发展历程出发，阐述了新型水基聚合物淬火介质的在生产实践中的应用现状；提出了在绿色环保、安全生产和清洁生产大环境下，水溶性聚合物淬火介质的发展方向。
关键词：水基聚合物淬火介质环境保护发展趋势The Current Situation and Development of Water-based Polymer QuenchantSun Jianlin1, Xiong Xiaojing1, Jiang Juman2（1.School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology, Beijing 1000832.Haiming Liaoning Chemical Co., Ltd., Liaoning Dandong 118011）Abstract: Water-based polymer quenchant is a kind of medium with high thermal stability, nontoxicity and water-solubility as well as specific heat capacity, thus having a better performance than water or oil. The concept "water substitutes for oil" has already been the focus of attention in the thermal treament field. This paper reviews the development of quenchant, expands its utilization in production, and points out the development direction of water-based polymer quenchant, considering environment protection and safe and clean production.Key Words: Water-based polymer; Quenchant; Environment protection; Development 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，淬火冷却作为金属热处理工艺过程的重要组成部分，自始至终伴随着热处理的发展而不断进步[1]。
目前在现实生产中的淬火介质大多都是淬火油，但淬火油中矿物油的闪点较低，在淬火过程中易产生浓烟甚至还会引发火灾，另外矿物油生物降解能力差，废弃的矿物油对环境的污染的潜在威胁就很大[2]。
此外，矿物油在使用中感到油的高、中温区冷却速度过慢，且冷却速度无法调节，对于低淬透性钢件淬火后易出现硬度不足、淬硬层深度浅等弊病[3,4]。
随着经济的发展，环境保护、安全生产和清洁生产等一系列问题引起业界越来越多的关注，因此必须重视并大力加强淬火介质的研究和推广应用工作，积极研究开发经济、安全、无污染的新型淬火介质，这也将是今后热处理发展的主要方向之一。
1 淬火介质的发展历程水是最古老又实用的淬水介质，但自来水作为淬火介质存在着低温冷却速度太快，因而自来水淬火时工件容易淬裂、硬度不均且畸变大等问题。
后来人们通过往水中加入各种无机盐、碱或其混合物，形成各种不同的无机物水溶液。
虽然无机水溶液提高工件在高温区的冷却速度，改善冷却均匀性，减少淬火开裂和变形，但盐水淬火易生锈，同时碱类溶液淬火不易控制，容易灼伤操作者，硝盐类虽不锈，但易产生有害气体，损害现场生产工人的健康。
随着石油工业的蓬勃发展，20 世纪初人们开始使用矿物油作为淬火油，矿物油具有热稳定性好、使用寿命长等优点，适用于壁薄、形状复杂、要求淬火变形小的工件[5]，但淬火油的成本高、油污多，淬火时易引起火灾，生物降解困难等。
此外，为改善淬火性能而加入的许多表面活性剂也都加大了废液处理的难度[6]。
虽然植物油的降解性能优于矿物油，但动植物油含有较多的不饱和脂肪酸，因水解、氧化等会产生羧酸、醛、酮等带刺激性气味的物质，且易酸败变质，对环境产生恶劣的影响[7]，因此人们不得不另外寻找新的淬火介质。
自从1952年德国人申报PV A(聚乙烯醇)专利以后，高分子聚合物开始进入淬火介质这一领域。
1965年，美国联合碳化公司最早获得了有关PAG(聚氧化烷撑)的专利并从70年代始向全世界推广其用于淬火介质。
随后有关对聚醚的研究越来越多，在1975年以后已经应用到热处理行业，实现了聚合物水基淬火介质的商业化生产。
日益严格的环境保护要求和70 年代中期的西方石油危机，有力地促进了聚合物淬火剂的发展，不久聚合物淬火剂PA G、ACR、PVP、PEO 也相继出现，到80年代欧美市场聚醚类淬火介质销售就达四万吨，日本在10几年前的生产量也有了显著的增长。
2 水基淬火介质发展的现状目前生产中有机聚合物淬火介质已经有一定程度的发展，生产中应用的有PV A (聚乙烯醇)、PEG (聚乙二醇)、PAG (聚烷撑二醇)、PEOx (聚乙烯恶唑啉)、PVP (聚乙烯吡咯烷酮)、PAM (聚酰胺聚烯烃乙二醇)、PSA (聚丙烯酸盐)、PMI (聚异丁烯马来酸盐)等。
目前以PAG 淬火介质用量最大，应用最广泛，典型的美国DOW化学公司产品有UCONA、UCONHT、UCONE。
其中UCONE配制的水基淬火剂性能更接近油，可作为代油的淬火介质，备受热处理行业关注[8]。
据估计目前约有20% 左右的淬火介质是聚合物淬火剂[9]。
以PAG为代表的水溶性聚合物淬火介质一直以其安全性、环保、节能性等特点一直受到热处理工作人员的高度关注和热情期盼。
一般认为聚合物水基淬火剂具有以下的优点：（1）具有介于水与油之间大范围的冷却特点，油淬往往使工件硬度不足，而水淬由于其中低温冷速过大容易出现裂纹，水溶性聚合物PAG则能克服它们的缺点，且通过对浓度、温度和搅拌程度的控制，可以使聚合物的水溶液得到从水到油的不同的冷却能力，能很好弥补了水油之间冷却速度的空白，如图1所示；图1 三种不同淬火介质在不同温度下的冷速（2）采用水溶性淬火介质，消除了油淬时的烟雾，大大改善了现场的工作环境，从而避免了火灾隐患，也没有像盐、碱、油等产生有害雾气和飞溅、烧伤等且无毒性；（3）从成本上来讲，由于水基聚合物是在稀释状态使用，溶液的粘度低于油，带出量少，所以投资和运行成本低；水溶性淬火介质比热和热传导率都较油大，所以淬火温升小，生产效率高节约了时间和费用；（4）对于同一种牌号水性淬火剂，例如海明生产的水溶性聚合物PAG1#，调节浓度可以获得不同的效果，由表1可见，若工件用低浓度淬火易裂，可以提高浓度来改变冷却速度。
表1 海明淬火介质冷却曲线典型数值淬火介质浓度Vmax(℃/s)TVmax(℃)V300(℃/s)t 600(℃)t 400(℃)t 200(℃)PAG1# 3% 192 624 89 5 6.5 9PAG1# 3% 192 624 89 5 6.5 9PAG1# 4% 197 647 87 3 4.5 7PAG1# 5% 191 651 87 3.5 5 7.5PAG1# 6% 183 717 83 4 5 8PAG1# 7% 181 716 78 3.5 5 8PAG1# 8% 182 730 71 3 4.5 8PAG1# 9% 162 669 69 6.5 8 11.5（5）水溶性聚合物淬火剂能适应不同钢种的需要，和油比较，耐污染的能力较强，对淬火工件及淬火设备无腐蚀，工件无需后序清洗[10]；和水相比，对很多材质和各种类型工件，PAG类水性淬火剂消除了水淬时的软点等[11]，不同淬火介质的淬火强度见表2。
表2 不同淬火介质的淬火强度介质类型淬火介质H水盐水2～5 清水0.9～2水基聚合物淬火剂PAG 0.7～2 ACR 0.3～0.9 PVP 0.3～0.9 PEO 0.3～2淬火油快速油0.8～0.9 中速油0.5～0.8 常规油0.3～0.5 热油0.2～0.3此外，聚合物淬火介质老化后的排放很方便，只需加热将聚合物析出或采用超细过滤方法滤掉聚合物即可排放。
使用浓度低时也可直接加水将COD值降低到标准以下进行排放。
随着人们对水溶性聚合物淬火介质认识的加深，冷却过程工艺检测控制水平的提高，以及控时浸淬技术的推广应用，水溶性聚合物淬火介质将有广阔的应用前景[12]。
然而，目前水基聚合物在热处理应用上还尚存在着很多问题：（1）钢材在空气中的氧化皮在水溶性淬火介质中淬火比油淬时更加容易剥落，影响了工件的洁浄性，由于氧化皮不能正常除去，在工作液中长期积累会产生严重影响。
（2）水溶性聚合物淬火液是微生物生长的环境，细菌以有机物为原料并催化其发生变化，加速了淬火液的老化，缩短淬火介质服役寿命；另外细菌的不断积累，可能堵塞过滤系统，影响系统的正常工作，甚至能与现场工人有皮肤接触，危害现场生产者的身体健康[13]。
（3）在密封炉中使用过程中，尚未圆满解决水气对炉气的污染问题，等温和分级淬火到目前为止尚离不开油和硝盐浴。
聚合物淬火介质盐份对介质浓度的测量会带来误差，且加剧介质的老化和腐化。
因此，要全面实现以水溶性聚合物淬火，还必须重视并大力加强对淬火冷却的基础理论研究，不断改进和提高原有淬火介质的性能，从理论上到现实生产中真正做到以水代油，不断的发现问题和解决问题。
3 水基淬火介质发展前景水溶性代油淬火介质研制的不断成功，使水溶性淬火介质有着广阔的发展前途。
随着人们对水溶性聚合物淬火介质认识的加深，冷却过程工艺检测控制水平的提高，以及控时浸淬技术的推广应用，其在热处理领域应用越来越广泛[14]。
国外正在积极开展环境友好热处理介质的研究和开发工作，一些公司如好富顿公司、德国德润宝公司已取得了很好的成就，水溶性聚合物淬火介质在国外已经占有很大的市场，如美国DOW化学公司产品UCON A、UCON HT、UCON E等。
近期以来，对生产安全和环保的重视日益提高，节能意识越来越强，同时由于聚合物的生产质量、聚合物淬火介质的应用技术的日益进步和应用案例经验的不断积累，为聚合物淬火剂的扩大推广应用提供了可靠的技术基础。
