Водный раствор органического соединения является своего рода закалочной охлаждающей средой, используемой в поковках в последние годы. Это может уменьшить склонность к деформации и растрескиванию. Подбирая соответствующим образом массовую долю и температуру органического соединения, можно приготовить водный раствор с различной скоростью охлаждения в соответствии с различными технологическими требованиями. Эти водные растворы, как правило, нетоксичны, не имеют запаха, не содержат дыма, негорючи и безопасны в использовании и являются многообещающим типом закалочной среды.
В этом виде закалочной среды чаще используется водный раствор поливинилового спирта. Поливиниловый спирт (ПВС) представляет собой разновидность нетоксичного органического соединения белого или слегка желтоватого цвета и является одним из сырьевых материалов для производства винилона.
При использовании в качестве закалочной среды обычно используемое содержание влаги в водном растворе составляет 0,1–0,5%, рабочая температура составляет 20–45°С, охлаждающая способность находится между маслом и водой и может регулироваться путем изменения максимальной массовой доли органические соединения. Среду следует правильно перемешивать или циркулировать, чтобы улучшить охлаждающий эффект.
При попадании нагретой заготовки в раствор ПВА при высокой температуре на поверхности заготовки образуется паровая пленка, а снаружи паровой пленки – студенистая пленка. Поковки окружены двумя слоями пленки, тепло не теряется, а скорость охлаждения невысока, так что стадия охлаждения паровой пленки продлевается, что способствует предотвращению закалки заготовки.
Когда он достигает средней температурной зоны, он переходит в стадию кипения, при этом пленка клея и паровая пленка разрываются одновременно, а скорость охлаждения увеличивается. Когда температура падает до низкотемпературной зоны, гелевая пленка ПВА снова начинает образовываться, и скорость охлаждения снижается. Следовательно, скорость охлаждения раствора в зоне высокой и низкой температуры низкая, а скорость охлаждения в зоне средней температуры высокая, с хорошими характеристиками охлаждения.
Поливиниловый спирт часто используется для закалочного охлаждения деталей индукционного нагрева, науглероживания и науглероживания деталей, а также для закалочного охлаждения легированной конструкционной стали и штамповой стали. Его недостаток заключается в том, что в процессе использования образуется пена, он легко стареет, особенно при летнем использовании, легко портится и имеет запах, обычно 1-3 месяца для замены один раз. В настоящее время рынок присоединился к поставке пеногасителя, консерванта, антикоррозионного агента, гасящей среды из поливинилового спирта (то есть синтетического гасящего агента).
В дополнение к вышеупомянутому поливиниловому спирту, существует много водных органических соединений, используемых в качестве охлаждающей среды, таких как водный раствор простого полиэфира, водный раствор полиакриламида, водный раствор глицерина, водный раствор триэтаноламина, водный раствор эмульсии и т. д. Охлаждающая способность этих водных растворов обычно находится между маслом и водой, и их часто используют для закалочного охлаждения поковок из среднеуглеродистых конструкционных сталей и низколегированных конструкционных сталей.