在金屬熱處理工藝中，鹽類（熱處理用鹽）主要作為加熱介質(zhì)或保護(hù)介質(zhì)使用，尤其在鹽浴爐加熱中發(fā)揮關(guān)鍵作用。其核心功能是通過熔融狀態(tài)的鹽傳遞熱量，為工件提供均勻、可控的加熱環(huán)境，同時(shí)防止氧化、脫碳或?qū)崿F(xiàn)特定熱處理效果（如等溫淬火）。以下從分類、特性、應(yīng)用及注意事項(xiàng)等方面詳細(xì)說明：
一、熱處理用鹽的主要類型及特性
熱處理用鹽通常為無機(jī)鹽，按成分可分為氯化物鹽、硝酸鹽鹽、碳酸鹽鹽及復(fù)合鹽四大類，不同鹽類的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、化學(xué)穩(wěn)定性差異顯著，適用于不同溫度范圍的熱處理工藝。
1. 氯化物鹽（最常用）
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主要成分：氯化鈉（NaCl，食鹽）、氯化鉀（KCl）、氯化鋇（BaCl?）等。
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特性：
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熔點(diǎn)較低（NaCl熔點(diǎn)801℃，KCl熔點(diǎn)770℃），混合后熔點(diǎn)進(jìn)一步降低（如NaCl-KCl共晶溫度約657℃）；
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沸點(diǎn)高（NaCl沸點(diǎn)1465℃，KCl沸點(diǎn)1420℃），高溫下蒸汽壓低，適合中高溫加熱；
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化學(xué)穩(wěn)定性好，不易分解，對工件無腐蝕（但高溫下可能與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，需控制使用）；
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導(dǎo)熱性好，加熱均勻，工件變形小。
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典型應(yīng)用：中溫鹽浴（600~1000℃）淬火、回火加熱，如軸承鋼、工具鋼的熱處理。
2. 硝酸鹽鹽（低溫/等溫鹽?。?/h4>- ?
主要成分：硝酸鈉（NaNO?）、硝酸鉀（KNO?）等。
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特性：
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熔點(diǎn)較低（NaNO?熔點(diǎn)308℃，KNO?熔點(diǎn)334℃），混合后共晶溫度約218℃；
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高溫下易分解（如NaNO?在500℃以上分解為NaNO?和O?），釋放氧氣，可作為氧化性介質(zhì)；
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吸濕性強(qiáng)，易吸水潮解，需密封保存；
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冷卻能力較強(qiáng)（尤其在熔融狀態(tài)），適合等溫淬火（如貝氏體轉(zhuǎn)變）。
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典型應(yīng)用：低溫鹽浴（150~500℃），如高速鋼回火、彈簧鋼等溫淬火（貝氏體處理）。
3. 碳酸鹽鹽（輔助或特殊用途）
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主要成分：碳酸鈉（Na?CO?）、碳酸鉀（K?CO?）等。
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特性：
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熔點(diǎn)較高（Na?CO?熔點(diǎn)851℃，K?CO?熔點(diǎn)891℃），需與其他鹽混合降低熔點(diǎn)；
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堿性強(qiáng)，可中和鹽浴中的酸性雜質(zhì)（如氯化物分解產(chǎn)生的HCl），延長鹽浴壽命；
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高溫下易吸潮，需干燥儲(chǔ)存。
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典型應(yīng)用：作為復(fù)合鹽的添加劑，用于調(diào)整鹽浴的堿度（pH值），改善抗氧化性。
4. 復(fù)合鹽（優(yōu)化性能）
實(shí)際生產(chǎn)中常將上述鹽類按比例混合，以彌補(bǔ)單一鹽的缺陷。例如：
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“硝鹽浴”：NaNO?+KNO?（常用比例1:1），熔點(diǎn)約220℃，用于低溫加熱；
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“中性鹽浴”：NaCl+KCl（常用比例1:1），熔點(diǎn)約650℃，用于中溫加熱（如刀具淬火）；
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“高溫鹽浴”：NaCl+KCl+BaCl?（比例可調(diào)），熔點(diǎn)更低（如NaCl-KCl-BaCl?三元共晶溫度約500℃），可提升最高使用溫度至1200℃以上。
二、熱處理用鹽的核心作用
- 1.
均勻加熱：熔融鹽的導(dǎo)熱性好，可減少工件內(nèi)外溫差，避免局部過熱或欠熱。
- 2.
防氧化脫碳：鹽浴隔絕空氣（尤其封閉鹽浴爐），避免工件與氧氣、二氧化碳接觸，減少表面氧化或脫碳（傳統(tǒng)空氣爐加熱易出現(xiàn)此類缺陷）。
- 3.
控制冷卻速度：通過調(diào)節(jié)鹽浴成分（如增加硝鹽比例）或攪拌，可改變冷卻能力，滿足不同工藝需求（如淬火需快冷，回火需緩冷）。
- 4.
實(shí)現(xiàn)特殊工藝：如等溫鹽浴（保溫階段保持溫度恒定）用于貝氏體轉(zhuǎn)變，獲得高強(qiáng)度、高韌性的貝氏體組織。
三、鹽浴的使用與維護(hù)注意事項(xiàng)
- 1.
鹽浴老化與凈化：
鹽浴長期使用后會(huì)因吸氧、吸水或吸收工件表面的油脂、氧化物而“老化”，表現(xiàn)為粘度增加、流動(dòng)性下降、表面發(fā)黑。需定期撈渣（去除氧化產(chǎn)物、碳黑等雜質(zhì)），或添加凈化劑（如活性碳、硅鈣合金）吸附雜質(zhì)，恢復(fù)鹽浴性能。
- 2.
安全防護(hù)：
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高溫鹽?。?gt;500℃）易揮發(fā)有害氣體（如氯化物釋放HCl，硝鹽分解產(chǎn)生NO?），需在通風(fēng)良好的環(huán)境中操作，并佩戴防護(hù)面罩、手套。
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氯化物鹽遇水會(huì)劇烈反應(yīng)（如NaCl遇水雖不劇烈，但高溫下蒸汽與水接觸可能產(chǎn)生鹽酸霧），需避免鹽浴與水接觸。
- 3.
環(huán)保與廢鹽處理：
廢鹽（含重金屬、氧化物雜質(zhì)）屬于危險(xiǎn)廢物，需分類收集并按環(huán)保法規(guī)處理（如委托有資質(zhì)的單位回收），不可隨意傾倒。
- 4.
配方選擇：
根據(jù)工件材料（如鋼種、合金元素）、熱處理工藝（淬火溫度、回火溫度）選擇鹽浴類型。例如：
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工具鋼（如T10A）淬火加熱常用NaCl-KCl中性鹽浴（800~1000℃）；
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高速鋼回火常用NaNO?-KNO?硝鹽浴（500~600℃）。
四、鹽浴爐的局限性與替代技術(shù)
盡管鹽浴爐因加熱均勻、成本低仍被廣泛使用，但其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)：
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污染問題：有害氣體排放（如NO?、HCl）對環(huán)境和人體健康有害；
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能耗較高：鹽浴保溫時(shí)需持續(xù)加熱，能源利用率低于真空爐；
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工件殘留：鹽浴冷卻后工件表面可能附著鹽粒，需清洗（增加工序）。
因此，現(xiàn)代熱處理中，真空爐（清潔、節(jié)能）、保護(hù)氣氛爐（可控氣氛，如氮基氣氛）逐漸替代部分鹽浴爐應(yīng)用，但鹽浴爐在中小型零件、批量生產(chǎn)中仍具成本優(yōu)勢。
總結(jié)
熱處理用鹽是鹽浴工藝的核心介質(zhì)，通過合理選擇鹽類（氯化物、硝酸鹽等）及配比，可實(shí)現(xiàn)均勻加熱、防氧化、控冷速等功能。實(shí)際應(yīng)用中需注意鹽浴維護(hù)（除渣、凈化）、安全防護(hù)及環(huán)保處理，以平衡效率與成本。
