熱處理用鹽的各成分比例是如何確定的？
時間：2025-02-28 10:19:27 點擊次數(shù)：
熱處理用鹽成分比例的確定主要依據(jù)以下幾個方面：
- 處理工藝和溫度要求：不同的熱處理工藝，如淬火、回火、氮化、滲碳等，需要不同的鹽浴成分和溫度來實現(xiàn)最佳效果。例如，低溫回火或時效處理常用硝酸鉀和亞硝酸鈉的混合鹽，如用于 175 - 250℃的 KNO?、NaNO?與 KNO?之比為 1:1:1 的混合鹽；而高溫淬火可能會使用以氯化鋇為主的高溫鹽浴，如 100% BaCl?26。對于等溫或分級淬火，若要求淬火介質(zhì)工作溫度在 250 - 350℃，可選擇熔點略低于 225℃的 KNO?與 NaNO?之比為 1:1 的混合鹽。
- 金屬材料的特性：不同材質(zhì)的金屬對熱處理的響應不同，需要相應調(diào)整鹽浴成分。例如，含鉻、鉬、釩等合金元素的鋼材，在氮化處理時，由于這些元素能促進氮的吸收和擴散，可適當調(diào)整氮化鹽的成分和處理工藝，以獲得理想的氮化層性能；而對于一些低碳鋼或非合金鋼，可能需要在滲碳鹽中增加促進滲碳的物質(zhì)，如提高尿素的含量等，才能達到較好的滲碳效果。
- 鹽浴的物理化學性質(zhì)：
- 熔點和凝固點：要確保鹽浴在使用溫度下保持液態(tài)，具有良好的流動性，以便均勻地覆蓋工件并傳遞熱量。通常根據(jù)所需的工作溫度范圍，選擇能在該溫度下熔化且凝固點較低的鹽類組合。例如，為了得到在 250 - 550℃使用的鹽浴，可選擇 50% NaNO?+50% KNO?的混合鹽，其熔點為 225℃。
- 熱穩(wěn)定性：鹽浴成分應在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性，不易分解或發(fā)生化學反應，以保證熱處理過程的穩(wěn)定性和重復性。
- 導熱性：良好的導熱性有助于快速均勻地將熱量傳遞給工件，減少工件的溫度梯度和變形。例如，在一些需要快速加熱的淬火工藝中，會選擇導熱性較好的氯化鹽作為鹽浴成分。
- 對金屬的腐蝕性：應盡量選擇對處理的金屬工件腐蝕性小的鹽類，避免影響工件的表面質(zhì)量和性能。如在處理某些精密零件時，會嚴格控制鹽浴中的雜質(zhì)含量，防止對零件產(chǎn)生腐蝕。
- 揮發(fā)性：在使用溫度下，鹽浴的揮發(fā)應盡可能小，以減少鹽的損耗和對環(huán)境的污染，同時也有利于保持鹽浴成分的穩(wěn)定。
- 成本和可用性：在滿足熱處理工藝要求的前提下，會考慮鹽浴成分的成本和市場可用性。例如，硝酸鉀和亞硝酸鈉的混合鹽價格相對較低，且容易獲得，在一些低溫熱處理工藝中應用較為廣泛；而一些含有稀有金屬鹽或特殊添加劑的鹽浴，由于成本較高，可能只在特定的高端或特殊熱處理工藝中使用。
- 實驗和經(jīng)驗：通過大量的實驗和生產(chǎn)實踐來確定最佳的鹽浴成分比例。首先在實驗室中進行小規(guī)模的實驗，觀察不同成分比例的鹽浴對工件熱處理效果的影響，如測量氮化層厚度、硬度分布、組織結(jié)構(gòu)等。然后在生產(chǎn)線上進行試生產(chǎn)，進一步驗證和優(yōu)化鹽浴成分比例。此外，企業(yè)在長期的生產(chǎn)過程中積累的經(jīng)驗也是確定鹽浴成分比例的重要依據(jù)，可根據(jù)以往的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品質(zhì)量反饋，對鹽浴成分進行調(diào)整和改進。
