Dầu tôi kim loại thép là gì và cách chọn dầu nhiệt luyện

Dầu tôi kim loại được thiết kế để sử dụng cho việc kiểm soát nhiệt độ và làm lạnh nhanh thép hoặc các kim loại khác để làm cứng, trui hoặc một vài quy trình xử lý nhiệt khác. Dầu đảm nhiệm 2 nhiệm vụ chính quan trọng là làm cứng kim loại thép bằng cách kiểm soát sự truyền nhiệt trong quá trình tôi kim loại, và tăng cường làm ướt thép trong quá trình tôi để giảm thiểu sự hình thành nhiệt không mong muốn và sự biến đổi các gradient làm tăng nguy cơ méo và nứt thép.

Dầu nhiệt luyện có lợi thế hơn so với nước là dầu có nhiệt độ sôi cao hơn, thông thường dầu có nhiệt độ sôi từ 230 đến 480 độ C. Tốc độ tôi của dầu chậm và ổn định hơn vì thế dầu có thể tôi hợp thép với hình dạng phức tạp hơn và khả năng làm cứng tốt hơn.

dầu nhiệt luyện kim loại

QUÁ TRÌNH TÔI THÉP TRONG DẦU NHIỆT LUYỆN

Khi dầu nhiệt luyện được dùng để tôi kim loại thì sẽ xảy ra 3 giai đoạn: sôi màng, sôi bọt và truyền nhiệt đối lưu.

Sôi màng

Khi kim loại vừa mới tiếp xúc với dầu nhiệt luyện thì sẽ xuất hiện lớp màng khí giữa bề mặt kim loại nóng và dầu nhiệt luyện. Sự ổn định của lớp màng khí và khả năng làm cứng thép phụ thuộc vào sự đồng đều của bề mặt kim loại, các phụ gia làm ướt bề mặt.

Sôi bọt

Trong giai đoạn này, lớp màng khí sẽ mất đi tại một điểm nhiệt độ dẫn đến hiện tượng sôi bọt. Tốc độ truyền nhiệt diễn ra nhanh nhất trong giai đoạn này, đôi khi hệ số truyền nhiệt lớn hơn hệ số truyền nhiệt trong giai đoạn sôi màng gấp 2 lần.

Truyền nhiệt đối lưu

Khi kim loại được giảm nhiệt đến mức thấp hơn nhiệt độ sôi của dầu tôi kim loại, quá trình làm lạnh chậm diễn ra bởi sự đối lưu và dẫn nhiệt, tốc độ giảm nhiệt trong quá trình này chậm và phụ thuộc vào độ nhớt của dầu, mức độ phân hủy của dầu. Độ nhớt càng cao thì tỉ lệ truyền nhiệt càng chậm và ngược lại.

CÁCH CHỌN DẦU TÔI KIM LOẠI THÉP

Khi lựa chọn dầu tôi kim loại cần quan tâm đến tính chất hóa học và đặc điểm của dầu nhiệt luyện.

Tính chất hóa học

Dầu không pha nước: là loại dầu không tạo nhũ. Dầu được pha chế từ dầu gốc khoáng hoặc các loại dầu khác có nguồn gốc từ dầu mỏ và thường chứa các chất béo bôi trơn, dầu thực vật, ester và các phụ gia chịu cực áp như Chlorine, sulfur và phosphorus. Dầu không pha nước cung cấp khả năng bôi trơn và hạ nhiệt tốt nhất trong số các loại dầu nhiệt luyện.

Dầu pha nước và tạo nhủ: chất lỏng được pha loãng với nước với hàm lượng nước cao (HWCF). Dầu tạo nhũ khi pha với nước, chất cô đặc chứa dầu gốc và chất tạo nhũ giúp dung dịch sau khi pha nước có độ ổn định nhũ. Thông thường tỉ lệ pha dầu với nước từ 3 đên 10%, dung dịch có tính truyền nhiệt tốt.

Dầu tổng hợp hoặc bán tổng hợp: dầu tổng hợp hoặc bán tổng hợp có độ ổn đinh hóa học tốt hơn, tính năng chống cháy tốt hơn, thời gian sử dụng dài hơn, hiệu năng truyền nhiệt tốt hơn.

Các đặc tính của dầu nhiệt luyện

Tốc độ làm mát/tốc độ tôi: giúp tính toán thời gian cần thiết để tôi kim loại.

Khả năng dẫn nhiệt: khả năng dẫn nhiệt càng cao thì tốc độ làm lạnh càng nhanh.

Độ nhớt: độ nhớt càng thấp thì tốc độ truyền nhiệt, làm lạnh càng nhanh.

Nhiệt độ hoạt động và điểm chớp cháy của dầu: dầu có điểm chớp cháy càng cao thì càng an toàn.

Điểm rót chảy: nhiệt độ thấp nhất mà tại đó dầu có thể chảy được. Điểm rót chảy phải thấp hơn nhiệt độ thấp nhất của hệ thống để ngăn ngừa việc bơm bị phá hủy.

Khả năng phân hủy sinh học: dầu được thiết kể hoặc phù hợp để phân hủy thành những chất không gây hại khi thải ra ngoài môi trường, giúp giảm được chi phí xử lý dầu thải.

Mức độ tạo bọt thấp: các phụ gia chống tạo bọt được thêm vào dầu để phá vỡ các bọt khí, bọt có thể làm giảm khả năng làm lạnh của dầu.

dầu tôi kim loại thép

Uniquench MF 70 là dầu tôi kim loại chất lượng hảo hạng được pha chế để tôi kim loại nhanh và liên tục. Sản phẩn tập đoàn United Oil. Dầu chứa phụ gia chống oxy hóa để hạn chế tối đa sự xuất hiện của vết ô trên bề mặt kim loại và sự hình thành cặn trong hệ thống và giảm sự chưng cất phân đoạn. Được pha trộn từ dầu gốc tinh lọc bằng công nghệ mới nhất, Uniquench MF 70 có độ ổn định nhiệt và chỉ số độ nhớt VI rất cao.

Hình ảnh khách hàng sử dụng dầu nhớt United Oil.

Xem thêm: Những tiêu chí để lựa chọn dầu thủy lực phù hợp.