Warum verschlechtert sich das schnelle Abschrecköl nach längerer Benutzung?

Derzeit dominiert immer noch schnelle Abschrecköl als Kühlmedium für Befestigungselemente während der Wärmebehandlung. Mit steigender Temperatur des Abschrecköls beschleunigt die Alterungsreaktionsrate erheblich. Für jede 10℃-Erhöhung der Öltemperatur erhöht sich die chemische Reaktionsrate um etwa 2 bis 4 Mal. Prinzipiell sollte die Betriebstemperatur des Abschrecköls zwischen 60 und 80℃ liegen. Das kontinuierliche Erhitzen und Verwenden des Abschrecköls sowie der wiederholte Kontakt mit heißen Werkstücken verursachen die Oxidation und Alterung des Abschrecköls, was die größte Bedrohung in der Produktion darstellt.

Lange Zeit dauernde Abschreckvorgänge für Schrauben und Muttern führen zu vielen komplexen chemischen Veränderungen im Abschrecköl, was zu signifikanten Änderungen seiner Eigenschaften und zur kontinuierlichen Alterung des Abschrecköls führt. Dies umfasst die thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen im Abschrecköl in flüchtige Komponenten oder Gase sowie die Oxidation einiger Verbindungen. Die Polymerisation der Oxidationsprodukte führt zu einer Erhöhung der Viskosität des Abschrecköls. Dies ist der Mechanismus der Alterung des Abschrecköls. Gleichzeitig, wenn das Öl mit der heißen Oberfläche des Werkstücks in Kontakt kommt und auf eine höhere Temperatur erhitzt wird, verursacht es Kettenbruch und Sekundärreaktionen, um Zersetzungsprodukte zu erzeugen. Die oxidierten Kohlenwasserstoffe befinden sich in einem hochinstabilen Zustand und können polymerisieren, Ölrückstände bilden und sogar zu schwerwiegenden Folgen wie der Verschmutzung des Werkstücks und der Verstopfung der Rohrleitung führen. Offensichtlich sollte der Mechanismus der Kohlenwasserstoffoxidation bei der Verwendung von Abschrecköl angemessene Beachtung geschenkt werden.

Warum altert Abschrecköl mit der Zeit? Dies liegt hauptsächlich daran, dass das Abschrecköl während der Verwendung ständig oxidiert wird und Ölschlamm und Verschmutzungen auf der Werkstückoberfläche entstehen. Mit zunehmender Nutzungsdauer wird die Oxidation des Öls stärker, die Viskosität steigt weiter an und die Menge des Ölschlamms nimmt zu. All dies führt zu einer Verschlechterung der Kühlleistung des Abschrecköls, was zu Weichstellen im Werkstück oder sogar zur Unfähigkeit, es zu härten, führt. Die Gefügestruktur des Werkstücks bei metallographischer Untersuchung zeigt eine Zunahme von körnigem kugelförmigem Ferrit in Kohlenstoffstahl und eine niedrigere Bainitstruktur in Legierungsstahl. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um eine starke Oxidation des Abschrecköls während der Verwendung.

Während das Abschrecköl während der Verwendung altern lässt, steigt der Gehalt an Carbonsäuren (SUO - organische Verbindungen, die Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff enthalten, COOH) allmählich an. Daher kann der Säurewert des Öls gemessen werden, um den Alterungsgrad zu bestimmen. Nach mehr als 2 Jahren kontinuierlicher Verwendung des Abschrecköls steigt der Säurewert ständig an. Wenn der Säurewert 1,0 bis 1,5 mgKOH/g erreicht, beschleunigt sich die Bildung von Carbonsäuren deutlich. Nach der Alterung des Abschrecköls wird seine Kühlkurve durch eine verkürzte Dampffilmphase, eine erhöhte maximale Kühlrate, eine Verschiebung der gesamten Kühlkurve nach oben rechts, eine beschleunigte Hochtemperaturkühlrate und eine Abnahme der Härtbarkeit des Werkstücks widergespiegelt. Ein Säurewert von 1,5 mgKOH/g ist ein quantitatives Indiz für die Alterung des Abschrecköls und auch die Grundlage für den Ölwechsel. Im Allgemeinen sollte das Öl nach einem Jahr der Verwendung ersetzt werden. Maßnahmen zur Verhinderung der Alterung des Abschrecköls umfassen: Die Verwendung von hydriert raffiniertem Grundöl und zusammengesetzten Antioxidantien kann die antioxidative Leistung des Öls effektiv verbessern. Um die Alterungsbeständigkeit des Abschrecköls zu verbessern, sollten bei der Verwendung des Abschrecköls die folgenden Punkte beachtet werden: Das Öl im Umlauf halten, zeitnahes Filtern, das Eindringen von Wasser vermeiden, nicht teilweise das Öl austauschen, die Nutzungs temperatur des Abschrecköls so niedrig wie möglich halten und die Verschmutzung reduzieren.