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淬火介質(zhì)冷卻性能試驗(yàn)方法
Testing method for cooling properties of quenching media
前 言
本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)JB/T 7951—95《淬火介質(zhì)冷卻性能試驗(yàn)方法》的修訂。修訂時(shí)僅按有關(guān)規(guī)定作了編輯
性修改，主要內(nèi)容沒有變化。
本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起代替JB/T 7951—95。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：北京機(jī)電研究所。
本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草人：王 躍。
本標(biāo)準(zhǔn)于1988 年6 月24 日以GB 9449—88 首次發(fā)布，于1996 年4 月調(diào)整為JB/T 7951—95。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了淬火介質(zhì)冷卻性能試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)試油基淬火介質(zhì)，也適用于水基淬火介質(zhì)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均
為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
GB/T 2614—1998 鎳鉻–鎳硅熱電偶絲
3 定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
3. 1 油基淬火介質(zhì)
以礦物油、植物油為基，加入適當(dāng)添加劑的淬火冷卻用油。
3. 2 水基淬火介質(zhì)
水以及堿、無機(jī)鹽、有機(jī)物水溶液的淬火冷卻介質(zhì)。
3. 3 探頭
裝有熱電偶的金屬測(cè)試元件。
3. 4 冷卻過程曲線
把探頭加熱到規(guī)定溫度后，投入待測(cè)介質(zhì)中冷卻，以其心部溫度隨時(shí)間變化的曲線來表征探頭的
溫度隨時(shí)間變化的過程。
3. 5 冷卻特性曲線
探頭心部的冷卻速度變化曲線，以冷卻過程曲線斜率隨探頭心部溫度的變化來表征探頭在不同溫
度下冷卻速度隨溫度的變化過程。
3. 6 膜沸騰期
把加熱到規(guī)定溫度的探頭投入淬火介質(zhì)的初期，由于探頭表面可提供足以使其周圍液體氣化的熱
量，在其表面形成一層蒸氣膜的階段。
3. 7 泡沸騰期
當(dāng)探頭溫度降低到其熱量不足以維持表面形成蒸氣膜時(shí)，在其表面不斷發(fā)生氣泡的形成與破滅的
階段。
3. 8 對(duì)流期
當(dāng)探頭溫度進(jìn)一步降低到不能形成氣泡時(shí)，在其表面只發(fā)生液體熱對(duì)流現(xiàn)象的階段。
3. 9 特性溫度
膜沸騰期向泡沸騰期過渡的溫度，叫特性溫度，求法見9.7。
3. 10 特性溫度秒
到達(dá)特性溫度的時(shí)間，叫特性溫度秒，簡(jiǎn)稱特溫秒，求法見9.7。
3. 11 最高冷速
當(dāng)探頭在被測(cè)介質(zhì)中冷卻時(shí)，在冷卻特性曲線上的某一溫度所顯示出的最高值。
3. 12 重復(fù)精度
在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，由同一人使用同一裝置，在不同的時(shí)間內(nèi)，分兩次對(duì)同一待測(cè)介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，
其試驗(yàn)結(jié)果的最高冷速之差值。
3. 13 再現(xiàn)精度
在不同的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，分別由不同的人用不同的裝置，對(duì)同一待測(cè)介質(zhì)做一次試驗(yàn)，求得兩個(gè)
試驗(yàn)結(jié)果的最高冷卻速度之差值。
4 方法概要
把銀制的探頭加熱到規(guī)定溫度，將其迅速投入一定容量的待測(cè)介質(zhì)中，把探頭的冷卻過程曲線記錄
下來，或通過計(jì)算機(jī)同時(shí)以數(shù)據(jù)處理方式作出冷卻特性曲線。測(cè)試裝置示意圖見圖1。
圖1 測(cè)試裝置示意圖
5 探頭
5. 1 結(jié)構(gòu)和尺寸
探頭由主體、支持管、固定螺母和熱電偶構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)尺寸見圖2。
圖2 探頭結(jié)構(gòu)和尺寸
5. 2 材料
主體和導(dǎo)管用純銀（99.99%）制成，支持管用φ10 mm 的1Cr18Ni9 不銹鋼制成，偶絲采用φ0.5 mm
的K 型熱電偶，符合GB/T 2614 標(biāo)準(zhǔn)的Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度1 m。
5. 3 制造和裝配
用冷擠壓的方法將熱電偶固定于主體心部，保持良好的電接觸。
6 測(cè)試條件
6. 1 加熱設(shè)備
6. 1. 1 立式管狀加熱爐至少應(yīng)有一段60 mm長(zhǎng)的有效加熱區(qū)，其保溫精度不大于±5℃。
6. 1. 2 在加熱時(shí)，探頭主體應(yīng)置于有效加熱區(qū)內(nèi)。
6. 1. 3 探頭加熱溫度規(guī)定為（800±5）℃，探頭加熱到溫后應(yīng)保持5 min。
6. 2 淬火冷卻系統(tǒng)
6. 2. 1 準(zhǔn)備待測(cè)介質(zhì)3000 mL，待測(cè)介質(zhì)的容器規(guī)定為800 mL 標(biāo)準(zhǔn)燒杯，介質(zhì)容量700 mL，銀主體
上端面浸入液面20 mm。
6. 2. 2 水基待測(cè)介質(zhì)應(yīng)在（25±2）℃，油基待測(cè)介質(zhì)應(yīng)在（50±2）℃狀態(tài)下測(cè)定；有特殊要求時(shí)，可
另行規(guī)定。
6. 2. 3 除有特殊規(guī)定外，待測(cè)介質(zhì)應(yīng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。
6. 2. 4 探頭進(jìn)入介質(zhì)的速度為（5±1）m/min。
6. 2. 5 在探頭熱電偶熱點(diǎn)處于液面位置時(shí)開始記錄。
7 探頭的表面處理
7. 1 新探頭在使用前應(yīng)施行如下預(yù)處理：按7.3 打磨處理后，在標(biāo)定淬火液（見第8 章）中進(jìn)行不少
于三次預(yù)測(cè)，其結(jié)果應(yīng)符合3.12 及相應(yīng)技術(shù)文件的要求。
7. 2 每次測(cè)試后，在探頭溫度低于80℃ 時(shí)，探頭離開介質(zhì)，然后在清水中冷卻到40° 以下用洗滌劑
刷洗，再用清水漂洗后用脫指紗布擦干。
7. 3 如探頭表面有明顯的附著膜，應(yīng)用600 號(hào)金相砂紙去除，并適當(dāng)拋光，露出金屬光澤，洗凈擦干。
7. 4 重新使用前應(yīng)按7.1 規(guī)定再次預(yù)處理。
8 標(biāo)定用淬火液
標(biāo)定用淬火液規(guī)定為（25±2）℃蒸餾水。
9 測(cè)試程序
9. 1 待測(cè)介質(zhì)的準(zhǔn)備
按6.2.1 的規(guī)定準(zhǔn)備介質(zhì)，同時(shí)按6.2.2 規(guī)定的測(cè)試溫度在電爐上加熱，并不斷攪拌均勻。
9. 2 測(cè)試準(zhǔn)備
接通測(cè)量系統(tǒng)電源，檢查所有儀表是否正常。
9. 3 加熱探頭
將經(jīng)檢定及預(yù)處理（第6 章和第7 章）的探頭加熱到規(guī)定溫度并保持5 min。
9. 4 進(jìn)入介質(zhì)
將待測(cè)介質(zhì)樣放在測(cè)試臺(tái)上，并切斷加熱爐電源，按6.2.4 使探頭進(jìn)入待測(cè)介質(zhì)。
9. 5 記錄
與探頭投入被測(cè)液的同時(shí)，所有測(cè)量記錄儀表立即啟動(dòng)。當(dāng)記錄到油基250℃、水基80℃時(shí)，即可
停止記錄。
9. 6 清洗
測(cè)試完畢，探頭離開介質(zhì)時(shí)應(yīng)按7.2 規(guī)定進(jìn)行清洗。
9. 7 特性溫度的求得
將冷卻過程曲線（見圖3）A 段膜沸騰期直線段作延長(zhǎng)線與泡沸騰期B 段直線的延長(zhǎng)線相交于C
點(diǎn)，過C 點(diǎn)作T、τ軸平行線，分別得特性溫度Tc，特性溫度秒τc。
10 測(cè)試報(bào)告
測(cè)試完畢應(yīng)提出表1 中規(guī)定內(nèi)容的報(bào)告，并附測(cè)試曲線。
圖3 冷卻過程曲線
表1 淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試報(bào)告（附測(cè)試曲線）
介質(zhì)名稱 測(cè)試日期
探頭編號(hào) 測(cè)試號(hào) 介質(zhì)溫度℃ 操 作 者 冷 卻 時(shí) 間s
項(xiàng)目序號(hào) 特性溫度℃ 特溫秒s 最高冷速℃ /s 最高冷卻速度所在溫度℃
800~400℃ 800~300℃ 300~100℃
1
2
3
平均值
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