熱處理用鹽是在金屬熱處理過程中發(fā)揮重要作用的鹽類物質。
- 氯化鈉(NaCl)
- 特點:熔點為 801℃,化學穩(wěn)定性較好。在熱處理中,它可以作為基礎的加熱介質,用于一些要求不是特別高的淬火加熱過程。例如,在簡單的碳鋼工具淬火時,氯化鈉鹽浴可以提供相對穩(wěn)定的加熱環(huán)境。
- 應用范圍:適用于中、低合金鋼的淬火加熱,以及一些形狀不太復雜的工件淬火。不過,由于其在高溫下可能會對某些金屬產生一定的腐蝕作用,所以在使用時需要考慮工件的材質。
- 氯化鉀(KCl)
- 特點:熔點 770℃左右,它能與氯化鈉等鹽混合使用,調節(jié)鹽浴的熔點和流動性。例如,當氯化鉀與氯化鈉按一定比例混合后,可以降低混合鹽浴的熔點,使其在較低溫度下就能形成液態(tài)鹽浴,方便一些低溫熱處理工藝的進行。
- 應用范圍:廣泛用于合金鋼的淬火、回火等熱處理過程。與其他鹽配合,可用于各種不同溫度要求的熱處理操作,如高速鋼刀具的分級淬火等。
- 硝酸鉀(KNO?)
- 特點:熔點 334℃,它是一種強氧化劑。在熱處理過程中,它可以用于一些低溫化學熱處理,如液體滲氮等。當工件在含有硝酸鉀的鹽浴中進行處理時,硝酸鉀會參與化學反應,在工件表面形成氮化物等化合物,從而提高工件的表面硬度和耐磨性。
- 應用范圍:主要用于中碳鋼、合金鋼的低溫化學熱處理,像一些小型的軸類零件、齒輪等,通過硝酸鉀鹽浴滲氮處理后,其表面性能可以得到顯著改善。
- 亞硝酸鈉(NaNO?)
- 特點:熔點 271℃,它也是一種氧化劑。亞硝酸鈉在熱處理中的應用主要是在等溫淬火和分級淬火過程中,作為鹽浴的成分來控制冷卻速度。例如,在一些要求高韌性和一定硬度的工件淬火時,亞硝酸鈉鹽浴可以使工件在冷卻過程中獲得合適的冷卻曲線,避免工件因冷卻過快而產生裂紋。
- 應用范圍:適用于各種形狀復雜的工件淬火,如汽車的一些精密零部件,通過在亞硝酸鈉鹽浴中進行等溫淬火,可以保證工件在獲得良好性能的同時,不會因為熱應力和組織應力而發(fā)生變形或開裂。
- 加熱介質
- 鹽浴加熱可以使工件加熱更加均勻。與普通的空氣爐加熱相比,鹽浴能夠緊密包圍工件,熱量傳遞更加高效。例如,在鹽浴爐中加熱一個細長的軸類工件,由于鹽浴的良好流動性和導熱性,軸的各個部位能夠幾乎同時達到設定的加熱溫度,減少了因局部過熱而產生的熱應力和組織不均勻性。
- 冷卻介質
- 用于控制冷卻速度。在淬火過程中,不同的鹽浴成分可以提供不同的冷卻速度,以滿足不同工件的性能要求。比如,在一些高合金鋼的淬火中,需要較慢的冷卻速度來防止裂紋的產生,此時可以采用含有一定比例緩冷劑(如亞硝酸鈉)的鹽浴進行冷卻。
- 化學熱處理介質
- 在化學熱處理過程中,鹽浴中的某些成分可以與工件表面發(fā)生化學反應。如在鹽浴滲碳或滲氮過程中,鹽浴中的活性原子(碳或氮)會擴散到工件表面,形成相應的化合物層,從而提高工件的表面硬度、耐磨性和抗腐蝕性。
- 安全問題
- 許多熱處理用鹽在高溫下可能會產生有毒氣體。例如,硝酸鹽和亞硝酸鹽在高溫下可能會分解產生氮氧化物,對人體呼吸道等造成傷害。因此,熱處理操作應該在通風良好的環(huán)境中進行,并且操作人員需要佩戴適當的防護裝備,如防毒面具、防護手套等。
- 鹽浴維護