热处理盐浴配方

热处理盐浴配方

等温和分级淬火的介质通常使用硝盐介质。常用硝盐配方(见表2-5)如下,常用的硝酸盐及亚硝酸盐的物理性能,由于熔点很低,可根据不同成分按要求比例配合来得到不同熔点的混合盐,即可满足不同材质的等温及分级淬火的温度要求,如要求淬火介质工作温度250~350℃,最好选择熔点略低于225℃的KNO3与NaNO3之比为1:1的混合盐;如要求淬火介质工作温度175~250℃,最好选择熔点约为150℃的KNO3与NaNO2与KNO2之比为1:1的混合盐,而前者价格低廉,因此,应用较广泛

表2-5 常用硝盐浴的配方以及使用温度

序号 硝盐浴成分/%(质量分数) 熔点/℃ 使用温度/℃

1 46% NaNO3+27% NaNO2+27% KNO3 120 140~260

2 55% KNO3+45% NaNO2 130 150~500

3 55% KNO3+45% NaNO2 220 230~550

4 55% KNO3+45% KNO3 218 230~550

5 55% KNO3+45% KNO3 218 230~550

6 100% NaNO3 31

7 325~600

7 100% KNO3 337 350~600

8 95% NaNO3+5% NaNO2 304 380~520

9 100% NaNO2 271 300~550

10 50% NaNO3+50% KNO3 230 300~550

11 50% NaNO2+50% KNO2 145 160~500

硝酸盐与亚硝酸盐的混合浴,虽然冷却能力不如水溶性淬火介质,但是工作温

度不低于165℃时,也有足够的流动性,所以冷却能力大于冷、热油。通常作为150~400

℃之间的等温或分级淬火介质。

在等温和分级淬火时,为使工件得到预期的效果,应保证工件温度达到盐浴温度,切忌有过冷奥氏体分解发生。为了提高盐浴的冷却性能,防止老化和增加稳定性,通常

采用添加水分的方法。水不仅使盐的流动性提高,而且大大提高了混合物的汽化热的数值,工件在550~750℃时,冷却速度具有最大值。添加水不仅增加最大冷却速度,而且

扩大最大冷却速度的温度范围。

熔盐浴温度不同,水的含量也不同,当熔盐浴的温度超过250℃时,含水量<1%。

在55%KNO3+45%NaNO2熔盐浴中加入水,将显著提高冷却性能,无水熔盐浴的温度对散热系数影响甚小;而有水熔盐浴,当浴温超过300℃时,散热系数却明显下降。对于熔盐为145℃的50%KNO3+50%NaNO2硝盐浴,在250℃和300℃时分别添加1%和0.5%的水,从而可以使淬透性差的碳素工具钢和碳素钢有效地冷却。

减少熔盐浴的含水量,将显著地影响冷却性能,随时间的延长,逐渐接近无添加水的冷却性能,因此必须使含量保持相对稳定。静止时熔盐浴水分的小事比搅拌时快,故生产中用搅拌器进行连续搅拌,或采用专用设备使水的损耗量不断地给以补充。在连续淬火等温时,必须采用这些方法维持淬火硝盐浴中的水分,等温的硝盐槽与淬火硝盐槽分离。添加0.12%水,与未加入者相比,冷却能力可提高1倍。

每班工作后要捞渣,硝盐老化渣多,捞渣就是把不熔物除掉。捞渣是保持硝盐浴冷却能力的一个有效手段。捞渣方法:其方法一般是“先高后低”,即把硝盐浴温度升至比正常工作温度高30~50℃以上,然后温度自然下降,比正常工作温度稍低,此时可进行捞渣操作。若渣多且块大,表明老化严重,视情况确定是否更新。生产中,在淬火工件前进行一次捞渣工作,对保证硝盐浴冷却能力起到一定作用。

根据实际生产量来确定硝盐浴的过滤周期,过滤使用120目的铜丝网,将沉淀在槽底的高熔点盐渣以及氧化物过滤掉,并按比例同时每周进行一次化验,根据化验结果,调整熔盐浴成分,这样熔盐浴可长期使用,使工件的淬火质量稳定。

熔盐浴在使用过程中,浴温应严格控制,不宜波动过打。当生产批量大时,会使熔盐浴温度升高,因此,浴槽要设有冷却装置。由于熔融的硝酸盐容易着火和飞溅伤人,因此在操作过程中,应备防护用具,注意安全。在停止使用时要注意密封,以防氧化。浴槽在重新加热时,特别是在浴槽底部加热的炉子应缓慢进行,否则会因浴槽底部迅速熔化,体积激烈膨胀,顶部不熔而爆炸。使用硝酸盐浴做淬火介质时,熔盐浴不可用石墨或铸铁坩埚做容器,否则会发生爆炸。

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