水中溶解進任何物質，都會(hui) 改變它的折光率，溶解的物質越多，溶液的折光率改變也越大。根據溶液折光率溶質濃度的變化規律，可以用折光儀(yi) 簡便地測出水溶性淬火介質的溶質濃度。本文介紹的方法，可供從(cong) 事熱處理的工人和技術人員在生產(chan) 中應用。
一、手持式折光儀(yi) 的選擇
使用於(yu) 生產(chan) 現場的折光儀(yi) 是手持式折光儀(yi) 。上海光學儀(yi) 器廠等單位也生產(chan) 這種儀(yi) 器。
圖1是日本ATAGO生產(chan) 的一種手持式折光儀(yi) 的外形結構。
這種折光儀(yi) 的使用方法：
掀開蓋板（1），取試液數滴放在棱鏡（2）的鏡麵上，合上蓋板（1）。然後將蓋板朝向明亮處，一邊通過目鏡（7）觀察，一轉動調節圈（6），直至視場分界線清晰可見。視場明暗分界線所示的讀數，即為(wei) 試液折射率或濃度。
折光儀(yi) 視場上有兩(liang) 排刻度，一排是折光率，另一排是伯利糖度數（BX）。測定淬火介質濃度，通常采用其中的BX列刻度。選擇型號由所用折光儀(yi) 的zui大使用刻度數來定，可根據淬火液的品種和用途參考表1進行這項選擇。
表1折光儀(yi) 型號選擇表
表1 折光儀(yi) 型號選擇表
| 用途 | 型號（即zui大刻度數（BX） |
| 淬火用鹽水 | 32型 |
| 淬火用堿水 | 32型 |
| PAG淬火液 | 15型 |
| Pallete係列, 32α, 101α | RX-5000a,7000a,7000i | 1T,2T,3T,4T（DR-A1-Plus） | AP-300,製藥,製糖行業(ye) |
| 糖度，特殊標度折射儀(yi) | 高精度觸摸屏數字折射儀(yi) | 新品 阿貝折射儀(yi) | 高精度全自動旋光儀(yi) |
用折光儀(yi) 測定水溶性淬火介質濃度之前，須先用當地自來水（不是蒸餾水）作為(wei) 試液，把折光儀(yi) 讀數調到零點。這一步很重要，其理由後麵要講到。
二、單一溶質溶液的濃度測定
對於(yu) 單一溶質的水溶液，其折光儀(yi) 讀數與(yu) 該溶質的濃度成正比。如果以字母N代表折光儀(yi) 讀數，即溶液的折光率，以C（%）代表該溶液中溶質的濃度百分比（重量），則二者之間存在以下關(guan) 係：
N=KC （1）
其中，係數K的值決(jue) 定於(yu) 溶質的種類。熱處理生產(chan) 中幾種常用溶質的K值見表2。C為(wei) 重量百分比濃度。
表2 常用幾種淬火介質的K值
把這幾種介質的濃度與(yu) 其折光儀(yi) 讀數的關(guan) 係作在圖上，可得到圖2所示的一組直線。由於(yu) 關(guan) 係簡單，在生產(chan) 現場，就可以用折光儀(yi) 測定單一溶質溶液的濃度。比如，測定PAG淬火介質的濃度以及鹽（NaCl）堿（NaOH）的濃度。表2中的相乘係數是K值的倒數，即 由式（1）得式（2）。將測得的折光儀(yi) 讀數N乘上該溶質的相乘係數 ，即得到所測溶液的濃度。
C= 1/K * N （ 2）
注意，式（2）隻適用於(yu) 新型配製的或比較清潔的溶液。經過較長時期使用或已變髒、其中溶解了較多其它雜質的溶液，則不能簡單地用式（2）計算濃度。
三、液溫的影響及其修正法
溶液的折光率不僅(jin) 隨它的濃度變化，濃度一定時，溶液的折光率還會(hui) 隨液溫升降變化。這種變化的基本規律是：液溫升高，溶液的折光率會(hui) 降低；液溫降低，溶液的折光率會(hui) 增大。作為(wei) 溶劑的水，本身也具有這種特性。大家知道，加熱水的時候，可以看到水內(nei) 有流動跡象。水是無色透明的液體(ti) ，加熱中之所以能看見水內(nei) 部的相對流動，其原因就在不同溫度的水具有不同的折光率。PAG淬火介質的水溶液也具有這種特性。濃度一定時，液溫變化對測定值有很大影響。
注意：當使用前述手持式折光儀(yi) 測量折光率時，“液溫”指的是夾在折光儀(yi) 上蓋板和檢驗棱鏡之間那一薄層液體(ti) 的溫度。通常也指的是試驗現場的氣溫。由於(yu) 該夾層中的液體(ti) 量極少，又被壓成了一薄層，實際測量中的液溫就變成了所用折光儀(yi) 的溫度。
今禹8-20和今禹8-50淬火液的相乘係數是在氣溫30℃時確定的。當氣溫（即測試現場的氣溫）低於(yu) 30℃時，測出的濃度會(hui) 偏高；當氣溫高於(yu) 30℃時，測出的濃度會(hui) 偏低。氣溫偏離30℃越遠，上述偏差也越大。這種濃度測量值如果不注意修正，生產(chan) 中就可能發生造成嚴(yan) 重後果。冬天，氣溫低，濃度測量值偏高。如果此時誤認為(wei) 淬火液濃度過高，補加過多的自來水，必然使淬火液的真實濃度偏低，加上淬火液液溫低，冷卻速度升高，在這樣的淬火液中淬火，就很容易引起淬裂。到了夏天，生產(chan) 現場氣溫（即折光儀(yi) 本身的溫度）高，濃度測量值會(hui) 偏低。如果誤認為(wei) 淬火液濃度偏低，而補加過量的PAG原液，就會(hui) 使淬火液濃度過高，加上此時氣溫高，散熱慢，淬火液液溫也偏高，淬火液的冷卻能力會(hui) 明顯減小。在這種條件下淬火，則很容易發生硬度偏低、硬化深度不足等。
綜上理由，當測量環境的氣溫明顯偏離30℃時，應對測量值進行修正。修正方法很簡單：
氣溫比30℃每低5℃，將測量值減1%作為(wei) 實際濃度。氣溫比30℃每高5℃，將測值加1%，作為(wei) 實際濃度值。
舉(ju) 例來說，當測量環境的氣溫為(wei) 15℃時，如果測得今禹8-20水溶液濃度為(wei) 14%，那麽(me) ，該水溶液的實際濃度應為(wei) ：
14-（ ）=11%
又例，當測量環境的氣溫為(wei) 42℃時，如測得今禹8-20淬火液的濃度為(wei) 9.5%。此時，該淬火液的實際濃度為(wei) ：
9.5+（ ）=11.9%
四、使用折光儀(yi) 的其它注意事項
1、折光儀(yi) 的零位調節方法
折光儀(yi) 的零位是可以調節的，隻有調節好零位後再使用，才能獲得準確的結果。由於(yu) 多數折光儀(yi) 的零位調節螺絲(si) 比較鬆動，為(wei) 確保測量準確，必須在每次測量濃度前用自來水校準好所用折的零位。校正好後，用細紙吸幹蓋板和棱鏡麵上的水跡，再用於(yu) 測量淬火液濃度。
調好零位後應防止折光儀(yi) 受到震動，亦不可采用摔動的辦法來去除上麵的殘水，以免使調好的零位移動。
2、測試後用清潔的自來水衝(chong) 洗蓋板和棱鏡麵，把殘留在上麵的淬火液充分清除幹淨，再用細紙吸幹殘水，保存備用。
如果上次測量時留在上麵的淬火液沒有清洗幹淨，讓其自動變幹，而下次測量前又未做充分的清洗，測量的濃度就會(hui) 偏高。
3、讀數時間不能太長，在長期放置中，夾在折光儀(yi) 蓋板和棱鏡之間的淬火液會(hui) 緩慢蒸發掉其中的水份，隨著水份的減少，液體(ti) 薄層的濃度會(hui) 逐漸升高。由於(yu) 這樣的原因，每次讀數時間不要太長，以免增大誤差。
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