鹽浴金屬熱處理種類特點及技術發(fā)展動向

時間：2013-09-01 16:03:30 來源：作者：

　　鹽浴熱處理已有數(shù)十年的歷史，其本身已不是新鮮事物。當今提倡高效率生產的環(huán)境下，容易實現(xiàn)自動化批量生產的真空熱處理等增加，而在作業(yè)環(huán)境、廢水處理、爐體壽命、生產效率、成本等方面存在難點的鹽浴熱處理正在逐漸減少。但是有些領域仍然要依賴于鹽浴熱處理。下面介紹鹽浴熱處理的特征及其最近的技術動向。

　　廣義的鹽浴熱處理中包含有滲碳氮化、軟氮化、浸硫處理等表面處理，本文只對采用中性鹽的鹽浴熱處理進行介紹。

　　1、鹽浴爐及其種類

　　金屬熱處理用的鹽浴一般分為高溫用（約1000-1350℃）、中溫用（約570-950℃）、低溫用（約140-550℃）3種。整體可能使用的溫度范圍是140-1350℃。

　　高溫用鹽浴主要是高速工具鋼、模具鋼淬火加熱用；中溫用鹽浴是低溫合金工具鋼、構造用鋼、軸承鋼、彈簧鋼等淬火加熱，高速工具鋼預熱、中間保持用以及各種高溫回火、等溫正火等用；低溫用鹽浴用于間歇淬火、等溫淬火、淬火時冷卻、低溫回火等。使用鹽的種類各不相同，高溫用基本都用BaCl2，中溫用BaCl2、NaCl、CaCl2等氯化物的混合液。與此相對，低溫用NaNO3、KNO3、NaNO2等硝酸鹽以及亞硝酸鹽的混合液。

　　鹽浴加熱的方法有直熱（電極）式與外熱式。高溫采用在鹽浴中通上直流電加熱的電極式。中溫以及低溫采用外熱式。外熱式是在鋼制的罐中加入鹽，之后加熱罐體。溫度控制稍有些難度，但優(yōu)點在于除電之外，還可以用汽、油等，使用能源多樣化。

　　2、鹽浴爐熱處理特點

　　鹽浴熱處理的優(yōu)點是：

　　1）淬火加熱時間短，結晶粒不會粗大化，韌性強，有利于應變。

　　2）爐溫分布良好，應變變少。

　　3）高溫區(qū)域冷卻快、低溫區(qū)域冷卻比較緩慢，淬火容易，且應變減小。

　　4）能夠對應大范圍的熱處理條件（間歇淬火、等溫淬火、部分熱處理、短時間加熱、冷卻、復雜的溫度變化等）。

　　5）氧化脫碳少。

　　6）熱處理溫度、時間調整能夠在短時間內完成，能夠對應多品種、小批量。

　　7）設備費用比較便宜。

　　加熱時間能夠縮短的原因與鹽浴熱容量以及熱傳導度密切相關。圖1示出?25mm高速工具鋼淬火時的加熱、冷卻曲線。表面與中心部的溫度差用預熱（900℃）是3min，而用本加熱（1180℃）只有2min，內外溫度差消失。通常，用真空爐等加熱要求約20-30min，其差明顯增大。鋼的結晶粒度大小依賴于相變點正上方的奧氏體結晶粒度的大小，所以為了得到細微的奧氏體結晶粒度，增加鋼的加熱速度與不使其上方升到淬火溫度以上非常重要。而鹽浴熱處理，由于浴液溫度的均勻性高，能夠在短時間內均勻加熱

　　圖1：鹽浴熱處理中加熱、冷卻曲線參見原創(chuàng)。

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