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。。。。。。＋冷却技术
浅谈淬火介质冷却性能的测试
摘要：介绍了淬火介质冷却性能的测试方法，并分析讨论了JB/T7951—2004《测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法》和SH/T0220—1992《热处理油冷却性能测定法》两个淬火介质冷却性能测试标准在执行过程中存在的一些问题、测试误差的分析及标定的方法。关键词：淬火介质；冷却特性
中图分类号：TG154.4 文献标识码：B 文章编号：0254-6051（2007）04-0100-03
ZENGGuang-yi（TianjinMainStreamPetrochemicaIProductsCo.，Ltd.，Tianjin300112，China）
Abstract：ThetestmethodsofcooIingcharacteristicsofguenchingmediawereintroduced，someprobIemsduringimpIementa-tionoftwostandardssuchasJB/T7951—2004《IndustiaIguenchingoiI-determinationofcooIingcharacteristics"nickeI-aI-Ioyprobetestmethod》andSH/T0220—1992《HeattreatingoiIs-determinationofcooIingabiIity》，thetesterroranaIysisandbenchmarkingmethodwerediscussed.
Keywords：guenchingmedia；cooIingcharacteristic
1 淬火介质冷却性能测试方法
我国淬火介质冷却性能测试的研究始于20世纪60
［1］
年代末，最初采用!20mm的银球作为探头，采用X-Y函数计录仪记录冷却曲线（温度/时间曲线）。70年代初，受日本JISK2242—1980《热处理油》标准的启发，改为
与日本测试方法不同之处!10mmX30mm的银柱探头，
在于采用K型热电偶代替Ag-NiAI并安装在银柱的心部。80年代初采用计算机技术纪录冷却曲线和冷却速度曲线。目前，我国的研究工作也采用ISO9950—1995《In-dustriaIguenchingoiIs-determinationofcooIingcharacteris-tics-nickeI-aIIoyprobetestmethod》规定的!12.5mmX60mm镍合金探头。1.1 冶金学方法
（1）直接硬度法 采用直接测定试样（或工件）的硬度来确定淬火介质的冷却能力。即假设工艺条件不变，试样相同，其硬度就代表了淬火介质的冷却能力。
（2）端淬试验法 GB/T225—1988《结构钢末端淬透性试验法》中规定，在标准试验条件下，用水柱喷淬试样的下端，测量试样表面的硬度，绘制硬度-淬火端距离曲线，称为端淬曲线。采用不同的淬火介质代替水喷射冷却同一种钢材时，测量的端淬曲线可用来评价淬火介质的冷却能力。目前很少用端淬曲线来评价淬火介质，只应用于表征钢材的淬透性能。
［2］
（3）硬度U曲线法 用长度5倍于直径的试样淬火后，从中间切取一段试样，在测定面上沿垂直直
作者简介：曾广益（1941.02—），男，黑龙江阿城人，主要从事淬火介质的研究。联系电话：022-27531457 [1**********] E-maiI：[email protected]收稿日期：2006-09-25
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曾广益（天津市美石石化产品有限公司，天津 300112）
。。。。。。＋100
CoolingCharacteristicTestofOuenchingMedia
径方向测定硬度，以它们的平均值画出硬度-距试样中
心距离的曲线，称为硬度U曲线。试样材料、尺寸、热处理工艺不变，用不同的淬火介质淬火后得到的硬度U曲线，就是评价淬火介质冷却能力的依据。目前广泛应用在淬火介质的工艺试验中。
［3］
（4）淬火烈度方法 淬火烈度（guenchseveri-ty）的概念是由美国Grossmann在1939年提出的，它首
次定量地对淬火介质进行评价。淬火烈度又称为H［4］值，H=C/2K，式中C为通过介质和试样界面的换热系数，K为试样的导热系数，对于碳钢和低合金钢K值几乎是一个常数。
C=O/S（TW-TL）式中O为在时间间隔!I内!I，
从试样向淬火介质转移的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度，!I为时间间隔。
从H值公式可以看到，试样的散热系数越大，即介质从试样表面带走的热量越多，H值越大。
Grossmann是从一组钢棒的淬透性导出H美值的，后来各国学者又发展了很多方法计算H值。20世纪50年代，日本多贺谷和田村提出一个以JISK2242为基础的阪大式H值。用!10mmX30mm的银柱探头测定800~300C的冷却时间折算为H日值。
阪大式H日，单位是cm-1；GrossmannH美，单位为in-1。两者的换算关系为：H美=2.54H日
例如，日本的GuIf70的H日为0.152cm-1，则从文献［5］中可查到该油800~300C的冷却时间为4.7s。在淬火油的冷却时间段内，我国SH/T0220与JISK2242测试H值相差约0.015cm-1。例如，按SH/T0220测定800~300C的冷却时间为6.5s，H中=
《金属热处理》2007年第32卷第4期
0.130cm-1，则!日=0.130+0.015=0.145cm-1，相当于按JISK2242测试的冷却时间为5.2S，换算为!美=0.368。上述修正方法是作者的经验数据，仅供参考使用。
SH0564—1993《热处理油》中规定，超速淬火油800~300C（按SH/T0220标准测试）的冷却时间的指标＞6S，而按6S计算超速淬火油的!日值=0.150cm-1。我国淬火油的淬火烈度如表1所示。由于我国淬火油的标准中除超速淬火油有800~300C的规定外，其它油品没有规定。
表1 我国淬火油的淬火烈度（!值）Table1 !ValueofguenchingoilinChina
技术指标800~300C的 冷却时间/S!日/cm-1!美/in-1
普通淬火油12~110.107~0.1110.27~0.28
快速淬火油10~80.117~0.1300.30~0.33
超速淬火油6~50.150~0.1640.38~0.42
SH/T0220《热处理油冷却性能测定法》”，它等效采用
了日本工业标准JISK2242《热处理油》。
JB/T7951和ISO9950的温度传感器（探头）材质推荐为IncOneI600镍合金，其主要成分（质量分数，%）为＞72（Ni+CO）、14~17Cr、6~10fe、＜0.5C、＜1Mn、＜0.015S、＜0.5Si、＜0.5Cu。热电偶为K型!1.5mm的非接地型铠装热电偶。原则上这两个标准都是用来测试淬火油的，但是目前也用它们测试水基淬火介质，经验表明，银探头测试淬火油精确些，合金探头测试水基淬火介质稳定些。
3 误差分析
我国现行的两个测试标准都是热电偶冷却曲线法，测量结果的误差由探头、热电偶、待测试样、操作人员、软件系统以及允许误差不同产生的。T探头的表面状态是最重要的影响因素。合金探头经过6次稳定化处理后形成的膜在测试过程中可能加厚或变薄；银探头测试后用砂纸打磨或用抛光膏抛光会影响探头表面的光洁度，均直接影响探头的冷却过程。＠探头淬入温度的误差大约在5C以内。银探头用的是!0.5mm的K型NiCr-NiSi的偶丝，镍合金探头用的是K型丝径约为!0.3!1.5mm的非接地型铠装热电偶，
《工业热电偶用镍铬-镍mm。按照GB/T2614—1981
硅偶丝技术条件》规定，通常l级K型热电偶的允许误差如表2所示，即在测试时的温度误差是12C左右，反应到时间上大约是0.1~0.2S。而热电偶装入探头形成的误差不好估计。＠待测试样温度的准确性和均匀性、试样是否有搅拌、操作人员的熟练与否可能影响冷却时间约0.1~0.2S。＠测试软件、室温的补偿、K型热电偶的线性补偿、冷却曲线的拟合、冷却速度曲线的求导方法等也有差异等。为了解决上述所有的误差叠加在一起的问题，给出了所谓允许误差的概念，是指标准中标定探头时给出的冷却数据。表3和
表2 K型偶的允许误差
Table2 ToleranceerrorofthermocoupleK
等级l
使用温度范围"/C
0~400400~1300
允许误差13C10.75%"
1.2 热力学方法
（1）磁性淬火方法 美国国家标准ANSI-D3520-76《热处理液淬火时间的标准试验方法（磁性淬火方镀铬的!（22.22法）》规定，将一个加热到（88516C）10.13）mm镍球投入到21~27C的试液中，记录镍球从885C冷却到镍的居里点354C的时间，与标准液（USP美国药典白油）的冷却时间比较，求出相对冷却指数RCL%=（标准液的冷却时间/试液的平均冷却时间）X100。
（2）热电偶冷却曲线法 该方法是目前公认的最佳实验室方法，ISO9950就是在此基础上制订的。从1940年德国ROSe最早使用!20mm的银球作为探头，后来各国又发展了许多探头，例如法国的!8mmX24
mm和!16mmX48mm的银柱探头、日本!10mmX30mm的银柱探头、美国!10mmX60mm的奥氏体不锈钢柱探头、英国!12.5mm的IncOneI600镍合金圆柱探头，选用这些材料是因为它们在加热时不氧化、不起皮、冷却时无相变。热电偶采用K型热电偶及日本的Ag-NiAI和德国的Ni-Ag热电偶，有铠装热电偶和热电偶丝的，有单一热电偶也有多支热电偶。记录仪有高速摄影机、X-Y函数记录仪、示波器以及计算机。热电偶信号的传送上有有线和无线传送。
表3 ISO9950（JB/T7951）允许误差Table3 ToleranceerrorofISO9950（JB/T7951）
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C在300C的冷却速度/C・S850~600C冷却时间/S850~400C冷却时间/S850~200C冷却时间/S
-1
2 温度传感器
我国目前淬火介质冷却性能测试有两个标准：JB/T7951《测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法》，该方法等效采用国际标准ISO9950《InduStriaIguenchingOiIS-determinatiOnOfcOOIingcharacteriSticS-nickeI-aIIOyprObeteStmethOd》；另一个是石化行业标准
最小值47.04906.0121950
最大值535308.0142155
相对误差（%）
12.778.1633.3316.6715.7910
《金属热处理》2007年第32卷第4期
101
表4分别为两个标准中规定的允许误差值，其中表4中的重复性是指同一操作者重复测定的两个结果之差，而再现性是指不同试验室各自提出的两个结果之差。
表4 SH/T0220的允许误差Table4 ToleranceerrorofSH/T0220
特性温度/C
重复性
再现性
510
800C~400C冷却时间/S
0.30.5
表6 N32机械油冷却数据（SH/T0220）Table6 CoolingdataofN32oil（SH/T0220）
冷却性能
特性温度/C
800~400C冷却时间/S800~300C冷却时间/S
最小值5005.211
最大值5405.813
的N32机械油，以某个探头为标准测得一组数据存档，以后再购入的探头标定后如果偏差太大难以修正时，则可找探头生产厂家调换。为了更好地执行ISO9950即JB/T7951，开展了准标准油的测试工作。在2002年11月，由北京华立精细化工公司、郑州市科慧高科技发展有限公司、上海石油商品应用研究所、常州戚墅堰机车车辆工艺研究所、浏阳市淬火液厂、天津爱科精细化工有限公司和天津市美石石化产品有限公司等采用大连石化（七厂）75SN作为JB/T7951的准标准油，与ISO9950标准油进行对比试验，其物理特性见表7，表7中ISO9950为闭口闪点，JB/T7951为开口闪点。冷却性能的检测结果见表8。
表7 75SN机械油（基础油）物理特性与ISO9950的对照Table7 Physicalcharactersof75SNoilandISO9950standard
物理特性40C运动粘度/cSt
100C运动粘度/cSt运动粘度指数
闪点5%蒸发量/C50%蒸发量/C
ISO9950最小值193.[1**********]0
最大值234.[1**********]20
75SN实测值15.573.[1**********]380
由表3可见，最大冷却速度的相对误差为
12.77%，即用一支最小值的探头A和一个最大值的探头B测试某快速淬火油，A值为80C/S，B值为90.2C/S；测某超速淬火油，B值为100C/S，A值为88.7C/S。也就是说，A探头测超速淬火油慢于B探头测的快速淬火油。（注：国际标准中没有淬火油分类的标准，约定俗成的规定是快速淬火油的最大冷却速度为＜80C/S，超速淬火油的最大冷却速度为＜100C/S，普通淬火油为＜60C/S）。另外，SH/T0220的允许误差中的再现性是指用一支小于标准中间值0.5S的探头C和一支大于标准中间值0.5S的探头D测试某快速淬火油从800C冷却到400C的时间，其中C值为3.5S、D值则为4.5S，按照SH0564的分类，快速淬火油800C冷却到400C的时间应＜4.0S，因此，C探头测该油很好而D探头测该油不合格。不过这都是极端的例子，实际上也不一定会存在。但是，评价不准确的情况有可能发生。避免这种情况最重要的一条是采用固定厂家生产的探头，以消除因热电偶引起的误差。最为可行的方法是使用计算机软件加以修正。软件可以对最大冷却速度和冷却时间进行修正，还可以对探头淬入的起始点进行修正，以确保不同探头测试的一致性，其中操作人员的掌握熟练程度也很重要。
表8 75SN机械油（基础油）冷却性能Table8 Coolingcharactersof75SNoil
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C300C冷却速度/C・S-1
冷到600C的时间/S冷到400C的时间/S冷到200C的时间/S
最小值53500611.51746
最大值59540813.51951
4 探头的标定
两个标准中都有标准液的规定，由于标准液不容易获得，因此建议采用N32机械油或75SN基础油来标定。N32机械油的主要技术指标如下：运动粘度（40C）=28.8~35.2mm2/S；开口闪点＞150C。采用N32机械油来标定的冷却数据如表5和表6所示。 由于各厂生产的N32机械油有着很大的差别，以上的数据仅供参考。建议热处理工厂应备好够一年用
表5 N32机械油冷却数据（ISO9950）Table5 CoolingdataofN32oil（ISO9950）
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C在300C的冷却速度/C・S-1
850~600C冷却时间/S850~400C冷却时间/S850~200C冷却时间/S
最小值555106.0131752
最大值625508.0172358
5 结语
最近10年，我国的淬火介质测试技术取得了长足的进步，基本上与国际接轨了，但仍有差距，尚需进一步努力，为淬火介质的研制、生产和使用提供技术保证。本文中的一些观点和数据可能有不当之处，敬请批评指正。
参考文献：
彼特拉什AB（苏）.淬火介质［M］.白云昭，译.1959：23.［1］［2］ 金武典夫（日）.淬火槽冷却能力的判定（实施例）［J］.熱
昭和47年，12（6）：400-401.#理，
［3］ GroSSmannMA，ASimowMandUrbanF（美）.HardenabiIi-tyofAIIoySteeI［R］.ASM1939.［4］ 热处理手册编委会.热处理手册（第三分册）［M］.北京：
1982.机械工业出版社，
102
《金属热处理》2007年第32卷第4期
浅谈淬火介质冷却性能的测试
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
曾广益， ZENG Guang-yi
天津市美石石化产品有限公司,天津,300112金属热处理
HEAT TREATMENT OF METALS2007,32(4)1次
1.《热处理手册》编委会 热处理手册 1982
2.Grossmann M A;Asimow M;[美]Urban F Hardenability of Alloy Steel 19393.金武典夫 淬火槽冷却能力的判定(实施例) 昭和47(06)4.彼特拉什 AB;白云昭 淬火介质 1959
1.曾广益 淬火剂冷却性能的测试[期刊论文]-热处理 2011(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jsrcl200704028.aspx
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浅谈淬火介质冷却性能的测试
摘要：介绍了淬火介质冷却性能的测试方法，并分析讨论了JB/T7951—2004《测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法》和SH/T0220—1992《热处理油冷却性能测定法》两个淬火介质冷却性能测试标准在执行过程中存在的一些问题、测试误差的分析及标定的方法。关键词：淬火介质；冷却特性
中图分类号：TG154.4 文献标识码：B 文章编号：0254-6051（2007）04-0100-03
ZENGGuang-yi（TianjinMainStreamPetrochemicaIProductsCo.，Ltd.，Tianjin300112，China）
Abstract：ThetestmethodsofcooIingcharacteristicsofguenchingmediawereintroduced，someprobIemsduringimpIementa-tionoftwostandardssuchasJB/T7951—2004《IndustiaIguenchingoiI-determinationofcooIingcharacteristics"nickeI-aI-Ioyprobetestmethod》andSH/T0220—1992《HeattreatingoiIs-determinationofcooIingabiIity》，thetesterroranaIysisandbenchmarkingmethodwerediscussed.
Keywords：guenchingmedia；cooIingcharacteristic
1 淬火介质冷却性能测试方法
我国淬火介质冷却性能测试的研究始于20世纪60
［1］
年代末，最初采用!20mm的银球作为探头，采用X-Y函数计录仪记录冷却曲线（温度/时间曲线）。70年代初，受日本JISK2242—1980《热处理油》标准的启发，改为
与日本测试方法不同之处!10mmX30mm的银柱探头，
在于采用K型热电偶代替Ag-NiAI并安装在银柱的心部。80年代初采用计算机技术纪录冷却曲线和冷却速度曲线。目前，我国的研究工作也采用ISO9950—1995《In-dustriaIguenchingoiIs-determinationofcooIingcharacteris-tics-nickeI-aIIoyprobetestmethod》规定的!12.5mmX60mm镍合金探头。1.1 冶金学方法
（1）直接硬度法 采用直接测定试样（或工件）的硬度来确定淬火介质的冷却能力。即假设工艺条件不变，试样相同，其硬度就代表了淬火介质的冷却能力。
（2）端淬试验法 GB/T225—1988《结构钢末端淬透性试验法》中规定，在标准试验条件下，用水柱喷淬试样的下端，测量试样表面的硬度，绘制硬度-淬火端距离曲线，称为端淬曲线。采用不同的淬火介质代替水喷射冷却同一种钢材时，测量的端淬曲线可用来评价淬火介质的冷却能力。目前很少用端淬曲线来评价淬火介质，只应用于表征钢材的淬透性能。
［2］
（3）硬度U曲线法 用长度5倍于直径的试样淬火后，从中间切取一段试样，在测定面上沿垂直直
作者简介：曾广益（1941.02—），男，黑龙江阿城人，主要从事淬火介质的研究。联系电话：022-27531457 [1**********] E-maiI：[email protected]收稿日期：2006-09-25
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曾广益（天津市美石石化产品有限公司，天津 300112）
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CoolingCharacteristicTestofOuenchingMedia
径方向测定硬度，以它们的平均值画出硬度-距试样中
心距离的曲线，称为硬度U曲线。试样材料、尺寸、热处理工艺不变，用不同的淬火介质淬火后得到的硬度U曲线，就是评价淬火介质冷却能力的依据。目前广泛应用在淬火介质的工艺试验中。
［3］
（4）淬火烈度方法 淬火烈度（guenchseveri-ty）的概念是由美国Grossmann在1939年提出的，它首
次定量地对淬火介质进行评价。淬火烈度又称为H［4］值，H=C/2K，式中C为通过介质和试样界面的换热系数，K为试样的导热系数，对于碳钢和低合金钢K值几乎是一个常数。
C=O/S（TW-TL）式中O为在时间间隔!I内!I，
从试样向淬火介质转移的热量，S为试样与淬火介质接触的表面积，TW为试样表面的温度，TL为淬火介质的温度，!I为时间间隔。
从H值公式可以看到，试样的散热系数越大，即介质从试样表面带走的热量越多，H值越大。
Grossmann是从一组钢棒的淬透性导出H美值的，后来各国学者又发展了很多方法计算H值。20世纪50年代，日本多贺谷和田村提出一个以JISK2242为基础的阪大式H值。用!10mmX30mm的银柱探头测定800~300C的冷却时间折算为H日值。
阪大式H日，单位是cm-1；GrossmannH美，单位为in-1。两者的换算关系为：H美=2.54H日
例如，日本的GuIf70的H日为0.152cm-1，则从文献［5］中可查到该油800~300C的冷却时间为4.7s。在淬火油的冷却时间段内，我国SH/T0220与JISK2242测试H值相差约0.015cm-1。例如，按SH/T0220测定800~300C的冷却时间为6.5s，H中=
《金属热处理》2007年第32卷第4期
0.130cm-1，则!日=0.130+0.015=0.145cm-1，相当于按JISK2242测试的冷却时间为5.2S，换算为!美=0.368。上述修正方法是作者的经验数据，仅供参考使用。
SH0564—1993《热处理油》中规定，超速淬火油800~300C（按SH/T0220标准测试）的冷却时间的指标＞6S，而按6S计算超速淬火油的!日值=0.150cm-1。我国淬火油的淬火烈度如表1所示。由于我国淬火油的标准中除超速淬火油有800~300C的规定外，其它油品没有规定。
表1 我国淬火油的淬火烈度（!值）Table1 !ValueofguenchingoilinChina
技术指标800~300C的 冷却时间/S!日/cm-1!美/in-1
普通淬火油12~110.107~0.1110.27~0.28
快速淬火油10~80.117~0.1300.30~0.33
超速淬火油6~50.150~0.1640.38~0.42
SH/T0220《热处理油冷却性能测定法》”，它等效采用
了日本工业标准JISK2242《热处理油》。
JB/T7951和ISO9950的温度传感器（探头）材质推荐为IncOneI600镍合金，其主要成分（质量分数，%）为＞72（Ni+CO）、14~17Cr、6~10fe、＜0.5C、＜1Mn、＜0.015S、＜0.5Si、＜0.5Cu。热电偶为K型!1.5mm的非接地型铠装热电偶。原则上这两个标准都是用来测试淬火油的，但是目前也用它们测试水基淬火介质，经验表明，银探头测试淬火油精确些，合金探头测试水基淬火介质稳定些。
3 误差分析
我国现行的两个测试标准都是热电偶冷却曲线法，测量结果的误差由探头、热电偶、待测试样、操作人员、软件系统以及允许误差不同产生的。T探头的表面状态是最重要的影响因素。合金探头经过6次稳定化处理后形成的膜在测试过程中可能加厚或变薄；银探头测试后用砂纸打磨或用抛光膏抛光会影响探头表面的光洁度，均直接影响探头的冷却过程。＠探头淬入温度的误差大约在5C以内。银探头用的是!0.5mm的K型NiCr-NiSi的偶丝，镍合金探头用的是K型丝径约为!0.3!1.5mm的非接地型铠装热电偶，
《工业热电偶用镍铬-镍mm。按照GB/T2614—1981
硅偶丝技术条件》规定，通常l级K型热电偶的允许误差如表2所示，即在测试时的温度误差是12C左右，反应到时间上大约是0.1~0.2S。而热电偶装入探头形成的误差不好估计。＠待测试样温度的准确性和均匀性、试样是否有搅拌、操作人员的熟练与否可能影响冷却时间约0.1~0.2S。＠测试软件、室温的补偿、K型热电偶的线性补偿、冷却曲线的拟合、冷却速度曲线的求导方法等也有差异等。为了解决上述所有的误差叠加在一起的问题，给出了所谓允许误差的概念，是指标准中标定探头时给出的冷却数据。表3和
表2 K型偶的允许误差
Table2 ToleranceerrorofthermocoupleK
等级l
使用温度范围"/C
0~400400~1300
允许误差13C10.75%"
1.2 热力学方法
（1）磁性淬火方法 美国国家标准ANSI-D3520-76《热处理液淬火时间的标准试验方法（磁性淬火方镀铬的!（22.22法）》规定，将一个加热到（88516C）10.13）mm镍球投入到21~27C的试液中，记录镍球从885C冷却到镍的居里点354C的时间，与标准液（USP美国药典白油）的冷却时间比较，求出相对冷却指数RCL%=（标准液的冷却时间/试液的平均冷却时间）X100。
（2）热电偶冷却曲线法 该方法是目前公认的最佳实验室方法，ISO9950就是在此基础上制订的。从1940年德国ROSe最早使用!20mm的银球作为探头，后来各国又发展了许多探头，例如法国的!8mmX24
mm和!16mmX48mm的银柱探头、日本!10mmX30mm的银柱探头、美国!10mmX60mm的奥氏体不锈钢柱探头、英国!12.5mm的IncOneI600镍合金圆柱探头，选用这些材料是因为它们在加热时不氧化、不起皮、冷却时无相变。热电偶采用K型热电偶及日本的Ag-NiAI和德国的Ni-Ag热电偶，有铠装热电偶和热电偶丝的，有单一热电偶也有多支热电偶。记录仪有高速摄影机、X-Y函数记录仪、示波器以及计算机。热电偶信号的传送上有有线和无线传送。
表3 ISO9950（JB/T7951）允许误差Table3 ToleranceerrorofISO9950（JB/T7951）
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C在300C的冷却速度/C・S850~600C冷却时间/S850~400C冷却时间/S850~200C冷却时间/S
-1
2 温度传感器
我国目前淬火介质冷却性能测试有两个标准：JB/T7951《测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法》，该方法等效采用国际标准ISO9950《InduStriaIguenchingOiIS-determinatiOnOfcOOIingcharacteriSticS-nickeI-aIIOyprObeteStmethOd》；另一个是石化行业标准
最小值47.04906.0121950
最大值535308.0142155
相对误差（%）
12.778.1633.3316.6715.7910
《金属热处理》2007年第32卷第4期
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表4分别为两个标准中规定的允许误差值，其中表4中的重复性是指同一操作者重复测定的两个结果之差，而再现性是指不同试验室各自提出的两个结果之差。
表4 SH/T0220的允许误差Table4 ToleranceerrorofSH/T0220
特性温度/C
重复性
再现性
510
800C~400C冷却时间/S
0.30.5
表6 N32机械油冷却数据（SH/T0220）Table6 CoolingdataofN32oil（SH/T0220）
冷却性能
特性温度/C
800~400C冷却时间/S800~300C冷却时间/S
最小值5005.211
最大值5405.813
的N32机械油，以某个探头为标准测得一组数据存档，以后再购入的探头标定后如果偏差太大难以修正时，则可找探头生产厂家调换。为了更好地执行ISO9950即JB/T7951，开展了准标准油的测试工作。在2002年11月，由北京华立精细化工公司、郑州市科慧高科技发展有限公司、上海石油商品应用研究所、常州戚墅堰机车车辆工艺研究所、浏阳市淬火液厂、天津爱科精细化工有限公司和天津市美石石化产品有限公司等采用大连石化（七厂）75SN作为JB/T7951的准标准油，与ISO9950标准油进行对比试验，其物理特性见表7，表7中ISO9950为闭口闪点，JB/T7951为开口闪点。冷却性能的检测结果见表8。
表7 75SN机械油（基础油）物理特性与ISO9950的对照Table7 Physicalcharactersof75SNoilandISO9950standard
物理特性40C运动粘度/cSt
100C运动粘度/cSt运动粘度指数
闪点5%蒸发量/C50%蒸发量/C
ISO9950最小值193.[1**********]0
最大值234.[1**********]20
75SN实测值15.573.[1**********]380
由表3可见，最大冷却速度的相对误差为
12.77%，即用一支最小值的探头A和一个最大值的探头B测试某快速淬火油，A值为80C/S，B值为90.2C/S；测某超速淬火油，B值为100C/S，A值为88.7C/S。也就是说，A探头测超速淬火油慢于B探头测的快速淬火油。（注：国际标准中没有淬火油分类的标准，约定俗成的规定是快速淬火油的最大冷却速度为＜80C/S，超速淬火油的最大冷却速度为＜100C/S，普通淬火油为＜60C/S）。另外，SH/T0220的允许误差中的再现性是指用一支小于标准中间值0.5S的探头C和一支大于标准中间值0.5S的探头D测试某快速淬火油从800C冷却到400C的时间，其中C值为3.5S、D值则为4.5S，按照SH0564的分类，快速淬火油800C冷却到400C的时间应＜4.0S，因此，C探头测该油很好而D探头测该油不合格。不过这都是极端的例子，实际上也不一定会存在。但是，评价不准确的情况有可能发生。避免这种情况最重要的一条是采用固定厂家生产的探头，以消除因热电偶引起的误差。最为可行的方法是使用计算机软件加以修正。软件可以对最大冷却速度和冷却时间进行修正，还可以对探头淬入的起始点进行修正，以确保不同探头测试的一致性，其中操作人员的掌握熟练程度也很重要。
表8 75SN机械油（基础油）冷却性能Table8 Coolingcharactersof75SNoil
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C300C冷却速度/C・S-1
冷到600C的时间/S冷到400C的时间/S冷到200C的时间/S
最小值53500611.51746
最大值59540813.51951
4 探头的标定
两个标准中都有标准液的规定，由于标准液不容易获得，因此建议采用N32机械油或75SN基础油来标定。N32机械油的主要技术指标如下：运动粘度（40C）=28.8~35.2mm2/S；开口闪点＞150C。采用N32机械油来标定的冷却数据如表5和表6所示。 由于各厂生产的N32机械油有着很大的差别，以上的数据仅供参考。建议热处理工厂应备好够一年用
表5 N32机械油冷却数据（ISO9950）Table5 CoolingdataofN32oil（ISO9950）
冷却性能
最大冷却速度/C・S-1
最大冷却速度所在温度/C在300C的冷却速度/C・S-1
850~600C冷却时间/S850~400C冷却时间/S850~200C冷却时间/S
最小值555106.0131752
最大值625508.0172358
5 结语
最近10年，我国的淬火介质测试技术取得了长足的进步，基本上与国际接轨了，但仍有差距，尚需进一步努力，为淬火介质的研制、生产和使用提供技术保证。本文中的一些观点和数据可能有不当之处，敬请批评指正。
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浅谈淬火介质冷却性能的测试
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
曾广益， ZENG Guang-yi
天津市美石石化产品有限公司,天津,300112金属热处理
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