對金屬加熱效果的影響
成分方面
氯化物基鹽
以氯化鋇(BaCl?)為例,它是一種高熔點(diǎn)的鹽(熔點(diǎn)約 963℃)。氯化鋇基鹽在高溫下化學(xué)穩(wěn)定性較好,能承受較高的溫度。在鹽浴爐中,使用氯化鋇基鹽可以為金屬提供穩(wěn)定的高溫加熱環(huán)境。對于需要在較高溫度下進(jìn)行淬火的金屬材料,如高速鋼,氯化鋇基鹽能夠確保材料均勻受熱。因?yàn)樵诟邷叵?,它可以保持液態(tài)并將熱量有效地傳導(dǎo)給金屬工件,使工件內(nèi)部的組織充分均勻化。
氯化鈉(NaCl) - 氯化鉀(KCl)混合基鹽也是常見的成分。氯化鈉熔點(diǎn)為 801℃,氯化鉀熔點(diǎn)為 770℃。這種混合基鹽的熱穩(wěn)定性良好,成本相對較低。它們可以根據(jù)不同的配比調(diào)整鹽浴的熔點(diǎn)和工作溫度范圍。在對中碳鋼等材料進(jìn)行正火或淬火加熱時,這種混合基鹽浴能夠提供合適的溫度環(huán)境,使金屬材料的晶粒得到細(xì)化或組織得到均勻化。
硝酸鹽基鹽
硝酸鈉(NaNO?) - 亞硝酸鈉(NaNO?)基鹽主要用于低溫鹽浴熱處理。硝酸鈉熔點(diǎn)為 308℃,亞硝酸鈉熔點(diǎn)為 271℃。這種基鹽在較低溫度下就能形成液態(tài)鹽浴,適用于一些對溫度要求不高的熱處理工藝,如低溫回火或等溫淬火的加熱過程。它可以為金屬提供溫和的加熱環(huán)境,避免因溫度過高導(dǎo)致金屬組織轉(zhuǎn)變失控。
配比方面
對于氯化鋇 - 氯化鈉 - 氯化鉀等多元基鹽體系,改變它們之間的配比可以調(diào)節(jié)鹽浴的熔點(diǎn)。例如,增加氯化鋇的比例會提高鹽浴的熔點(diǎn)和工作溫度上限,適合用于更高溫度要求的熱處理。而適當(dāng)增加氯化鈉和氯化鉀的比例,可以降低鹽浴的熔點(diǎn),使其適用于一些中溫?zé)崽幚?。同時,不同的配比也會影響鹽浴的流動性。良好的流動性有助于熱量在鹽浴中的傳遞,使金屬工件受熱更加均勻。例如,在一個配比合理的鹽浴中,基鹽能夠緊密地包裹金屬工件,熱量可以快速從鹽浴傳遞到工件的各個角落,從而提高加熱效果。
對金屬冷卻效果的影響
成分方面
氯化物基鹽作為淬火介質(zhì)成分
氯化鈉基鹽制成的水溶液是一種常見的淬火介質(zhì)。當(dāng)氯化鈉溶解在水中時,會改變水的物理性質(zhì)。氯化鈉水溶液的冷卻速度比純水快,這是因?yàn)辂}的存在降低了水的蒸汽膜階段的持續(xù)時間,使熱交換更加迅速。在碳鋼淬火過程中,這種快速冷卻效果有利于形成馬氏體組織,從而提高工件的硬度。
氯化鋇雖然在鹽浴加熱中應(yīng)用較多,但在一些特殊的冷卻工藝中,它與其他成分配合也能起到一定作用。例如,在分級淬火中,含有氯化鋇的鹽浴可以在一定溫度范圍內(nèi)提供相對緩慢的冷卻速度,有助于減少淬火應(yīng)力和變形。
硝酸鹽基鹽用于等溫淬火
硝酸鈉 - 亞硝酸鈉基鹽主要用于等溫淬火的冷卻過程。在等溫淬火時,工件淬火后不是直接冷卻到室溫,而是在一定溫度的鹽?。ㄈ缦跛徕c - 亞硝酸鈉基鹽?。┲斜匾欢螘r間,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w組織。這種基鹽浴可以在特定的溫度下提供穩(wěn)定的冷卻速度,保證奧氏體在合適的時間和溫度條件下轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w,下貝氏體組織具有較高的硬度和韌性,能使工件獲得良好的綜合力學(xué)性能。
配比方面
在淬火鹽溶液中,基鹽的配比會顯著影響冷卻速度。以氯化鈉 - 氯化鈣(CaCl?)水溶液為例,當(dāng)改變氯化鈉和氯化鈣的比例時,冷卻速度會發(fā)生變化。增加氯化鈉的比例可能會使冷卻速度在一定程度上加快,而增加氯化鈣的比例可能會使冷卻速度在某些溫度區(qū)間出現(xiàn)不同的變化趨勢。這種通過調(diào)整配比來控制冷卻速度的方法,可以根據(jù)不同金屬材料的淬透性和對組織性能的要求,選擇合適的冷卻速度,以獲得理想的金屬組織,如馬氏體、貝氏體等。