Dầu nhiệt luyện được ứng dụng trong việc làm nguội và kiểm soát nhiệt độ nhanh chóng thép hoặc các vật liệu kim loại khác trong quy trình làm cứng, truy hoặc các hoạt động gia công khác. Vậy dầu nhiệt luyện là gì? Những tiêu chí nào để chọn được dầu nhiệt luyện phù hợp cho doanh nghiệp của bạn? Cùng tìm hiểu ngay qua bài viết sau
Dầu nhiệt luyện là gì?
Dầu nhiệt luyện hay được gọi là dầu tôi kim loại, dầu tôi thép được ứng dụng phổ biến trong ứng dụng tôi thép, thép cacbon, thép hợp kim thấp hoặc các loại thép khó nhiệt luyện. Dầu nhiệt luyện là hỗn hợp của dầu gốc khoáng parafin tinh chế bằng dung môi cùng với phụ gia làm nguội, phụ gia cải thiện bề mặt khi tôi và một vài phụ gia khác tùy theo mục đích gia công. Dầu nhiệt luyện giúp bề mặt chi tiết hoàn thiện hoàn chỉnh và không bị bám cáu cặn cacbon
Dầu tôi thép chất lượng tốt thường có những đặc tính như:
- Cải thiện bề mặt sau khi tôi tốt
- Kháng oxy hóa tốt
- Có khả năng bôi trơn và hạ nhiệt tuyệt vời
- Hoạt động ổn định
- Kiểm soát nhiệt độ khi quá trình tôi thép diễn ra tốt
Quá trình tôi thép trong dầu nhiệt luyện
Quá trình tôi thép trong dầu nhiệt luyện sẽ xảy ra 3 giai đoạn: sôi màng, sôi bọt và truyền nhiệt đối lưu.
Sôi màng
Kim loại nóng tiếp xúc với dầu nhiệt luyện sẽ sinh ra một lớp màng khí. Khả năng làm cứng và sự ổn định của lớp màng này phụ thuộc vào sự đồng đều của bề mặt kim loại và các phụ gia làm ướt bề mặt
Sôi bọt
Tại một điểm nhiệt độ nhất định, lớp màng bị mất đi tạo hiện tượng sôi bọt, độ truyền nhiệt được đẩy lên tốc độ tối đa trong giai đoạn này. Trong một vài trường hợp, hệ số truyền nhiệt ở giai đoạn này lớn hơn gấp 2 lần hệ số truyền nhiệt trong giai đoạn sôi màng
Truyền nhiệt đối lưu
Trong quá trình này, nhiệt độ kim loại được hạ đến mức thấp hơn nhiệt độ sôi của dầu, quá trình này được làm chậm bởi sự đối lưu và dẫn nhiệt. Độ nhớt và độ phân huỷ của dầu ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ giảm nhiệt trên kim loại, độ nhớt càng thấp thì tỷ lệ truyền nhiệt càng nhanh và ngược lại
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tôi thép
Trong quá trình nhiệt luyện ta cần quan tâm hai vấn đề chính là nhiệt độ và thời gian, nếu thay đổi hai yếu tố này cơ lý tính của chi tiết sẽ được thay đổi. Những yếu tố ảnh hưởng đến quy trình nhiệt luyện thép có thể kể đến như:
- Chất lượng dầu nhiệt luyện ảnh hưởng đến bề mặt gia công, giúp chi tiết sáng hơn và không bám bụi cacbon
- Nhiệt độ nung phải đạt đến giới hạn cao nhất khi nung nóng
- Thời gian giữ nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ của kim loại nung
- Độ giảm nhiệt độ theo thời gian
- Tốc độ nung nóng
Lựa chọn dầu nhiệt luyện phù hợp cho hệ thống
Khi chọn dầu nhiệt luyện để gia công thép, bạn cần quan tâm đến hai yếu tố: Tính chất hoá học và đặc điểm của dầu nhiệt luyện
Tính chất hoá học
Theo tính chất hoá học, dầu nhiệt luyện trên thị trường được chia thành các nhóm sản phẩm:
- Dầu không pha nước: được thiết kế từ gốc dầu khoáng hoặc các loại dầu khác nguồn gốc từ dầu mỏ, loại dầu gốc này thường chứa các chất bôi trơn. dầu thực vật hoặc ester. Kết hợp cùng với các chất phụ gia như: Chlorine, sulfur và phosphorus và các chất phụ gia cực áp khác. Dầu không pha nước có khả năng bôi trơn và hà nhiệt rất tốt. Ngoài ra dầu không pha nước là loại dầu không tạo nhũ
- Dầu pha nước: là loại dầu được pha loãng với nước có hàm lượng cao (HWCF). Sau khi pha nước, chất cô đặc chứa gốc dầu và chất tạo nhũ trong dầu giúp dung dịch có độ ổn định tốt.Tỷ lệ pha nước và dầu thường giao động từ 3% – 10% tuỳ theo khuyến nghị của nhà sản xuất. Dầu nhiệt luyện pha nước có đặc tính truyền nhiệt rất tốt
- Dầu tổng hợp hoặc bán tổng hợp có độ ổn định hoá học tốt hơn. Ngoài ra, tính năng chống cháy tốt hơn, thời gian sử dụng dài hơn và hiệu suất truyền nhiệt hiệu quả hơn cũng là những ưu điểm của loại dầu này
Đặc tính dầu nhiệt luyện
Một vài đặc tính của dầu nhiệt luyện mà bạn cần lưu ý trước khi lựa chọn dầu nhiệt luyện phù hợp với hệ thống của doanh nghiệp:
- Tốc độ làm mát / tốc độ tôi kim loại: giúp người gia công ước lượng được thời gian cần thiết để tôi kim loại
- Độ nhớt: Độ nhớt quyết định đến tốc độ truyền nhiệt và khả năng làm lạnh của dầu, độ nhớt càng thấp thì hiệu suất truyền nhiệt và khả năng làm lạnh càng nhanh
- Khả năng dẫn nhiệt: Tốc độ làm lạnh nhanh phụ thuộc và khả năng dẫn nhiệt tốt của dầu
- Điểm chớp cháy của dầu nhiệt luyện: sản phẩm dầu an toàn là loại dầu có điểm chớp cháy cao, ngăn ngừa cháy nổ tốt
- Khả năng phân huỷ sinh học: Để giảm thiểu tác hại đến môi trường và chi phí xử lý nước thải dầu thuỷ lực phải có khả năng phân huỷ thành những chất không gây hại đến môi trường.
- Mức độ tạo bọt thấp: Dầu nhiệt luyện tốt thường chứa các chất phụ gia tạo bọt thấp. Bọt khí có thể làm chậm đến khả năng làm lạnh của dầu truyền nhiệt
Trên đây là một vài thông tin về dầu nhiệt luyện và cách chọn dầu nhiệt luyện phù hợp với hệ thống của bạn. Đừng quên truy cập vào website của Multichem để đón đọc những giải pháp công nghiệp hiệu quả cho doanh nghiệp của bạn
