热处理是冶金和机械行业的重要组成部分,是强化金属材料性能的重要工艺措施,但是热处理生产也造成了严重的环境污染问题,而淬火是其中一个重要方面。目前国内的钢丝圈淬火基本都采用淬火油,生产中存在很大的安全隐患,对环境污染严重,因此迫切需要一种水基清洁淬火液取而代之。但是水基淬火液也存在一些弊端,如淬火后工件易生锈,较小的工件容易淬裂等,这些缺点大大限制了水基淬火液的应用空间。本文针对水基淬火液目前存在的问题,以纺纱钢丝圈为研究对象,对水基淬火液进行了一系列系统深入的研究。本文首先创造性的将自配防锈水用于钢丝圈的淬火,并与目前应用较广泛的聚醚(PAG)淬火液和聚乙烯醇(PVA)淬火液进行了比较。通过正交试验结果分析表明,采用防锈水进行淬火后钢丝圈性能优良且具有良好的防锈性,因此将防锈水用于钢丝圈的淬火具有可行性。为了解决防锈水淬火时氧化皮过多的问题,在防锈水中分别加入了聚醚(PAG)、聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)并进行钢丝圈淬火正交实验,寻求一种减少氧化皮的方法,从而使防锈水型淬火液能够真正应用于生产中。通过实验得出以下结论:(1)采用自配防锈水型淬火液对钢丝圈进行淬火,钢丝圈的硬度偏高,但可以在回火环节中予以调整。防锈水配制简单,价格便宜,淬火后钢丝圈防锈性能好,因此具有很大的可行性。(2)PAG浓度在3%~9%之间时可以满足钢丝圈的淬火性能要求,且钢丝圈硬度随着PAG淬火液浓度增加而下降,再经反复实验,最终确定当浓度在8%左右时淬火效果最好。但市场上销售的PAG淬火液价格昂贵,不便于立即投入使用。(3)PVA浓度在0.3%~0.5%之间时钢丝圈的淬火性能满足要求,经反复实验,最终确定当PVA淬火液浓度在0.35%左右时钢丝圈的淬火效果最好。PVA淬火液用量省,这是其优点。但同时也存在一个很大的弊端,即生产中不容易测定浓度,且易附着在工件表面。(4)为了解决防锈水作为淬火液氧化皮过多的问题,在防锈水中分别加入PVA、PEG及PAG,这三种物质均具有成膜性,淬火开始时立即在钢丝圈表面形成一层保护膜,有效的减少了钢丝圈的氧化皮产生量。比较三者优缺点之后选择PAG作为防锈水的添加剂,浓度为10%。并同时确定热处理工艺为加热温度840℃,保温时间1min。本文的创新点有:(1)创新性的将防锈水应用于钢丝圈的淬火,不含亚硝酸钠,性能良好又环保,具有优良的防锈效果,且价格便宜。(2)解决了防锈水淬火时氧化皮过多的问题,为防锈水型淬火液的推广应用提供了有力支持。目前工厂已将防锈水型淬火液应用于实际生产当中。