有機化合物水溶液は、近年鍛造品に使用される急冷用冷媒の一種です。変形やひび割れの傾向を減らすことができます。有機化合物の質量分率と温度を適切に調整することにより、さまざまな技術的要件に従って、冷却速度の異なる水溶液を調製できます。これらの水溶液は、一般に無毒、無臭、無煙、不燃性で安全に使用でき、有望な種類のクエンチ媒体です。
この種の急冷媒体では、ポリビニルアルコール水溶液がより一般的に使用される。ポリビニル アルコール (PVA) は、白色またはわずかに黄色を呈する無毒の有機化合物の一種で、ビニロン製造の原料の 1 つです。
焼入れ媒体として使用する場合、一般的に使用される水溶液の水分含有量は 0.1% ~ 0.5%、使用温度は 20 ~ 45°C、冷却能力は油と水の中間であり、最大質量分率を変更することで調整できます。有機化合物。冷却効果を高めるために、媒体を適切に攪拌または循環させる必要があります。
加熱されたワークが高温のpVA溶液に浸入すると、ワークの表面に蒸気膜が形成され、蒸気膜の外側にゲル状の膜が形成されます。鍛造品は2層のフィルムで囲まれており、熱が失われにくく、冷却速度が高くないため、蒸気フィルムの冷却段階が長くなり、ワークピースの焼入れを防ぐのに役立ちます。
中間温度帯に達すると沸騰段階に入り、糊膜と蒸気膜が同時に壊れ、冷却速度が加速されます。温度が低温域まで下がると、あえてpVAゲルフィルムが再形成され、冷却速度が低下します。そのため、高低温域での溶液の冷却速度は遅く、中温域での冷却速度は速く、冷却特性が良好です。
ポリビニルアルコールは、誘導加熱ワークの焼入れ冷却、浸炭および浸炭ワークの焼入れ冷却、合金構造用鋼およびダイス鋼の焼入れ冷却によく使用されます。その欠点は、使用の過程で泡が発生し、老化しやすく、特に夏に使用すると劣化しやすく、臭いが発生しやすく、通常1〜3か月で1回交換することです.現在、市場は消泡剤、防腐剤、防錆剤のポリビニル アルコール クエンチ媒体 (つまり、合成クエンチ剤) の供給に参加しています。
上記のポリビニルアルコール以外にも、ポリエーテル水溶液、ポリアクリルアミド水溶液、グリセリン水溶液、トリエタノールアミン水溶液、エマルション水溶液など、多くの水性有機化合物がクエンチング媒体として使用されています。これらの水溶液の冷却能力は、一般に油と水の中間であり、中炭素構造用鋼および低合金構造用鋼の鍛造品の急冷冷却によく使用されます。