常用的硝酸鹽及亞硝酸鹽,由于熔點很低,可根據(jù)不同成分按要求比例混合來得到不同熔點的混合鹽,即可滿足不同材質(zhì)的等溫及分級淬火的溫度要求,如要求淬火介質(zhì)工作溫度250~350℃,最好選擇熔點略低于225℃的KNO3與NaNO3之比為1:1的混合鹽;如要求淬火介質(zhì)工作溫度175~250℃,最好選擇熔點約為150℃的KNO3與NaNO2與KNO2之比為1:1的混合鹽。
常用硝鹽配方見下表
序號 | 硝鹽浴成分/(%質(zhì)量) | 熔點/℃ | 使用溫度/℃ |
1 | 46% NaNO3+27% NaNO2+27% KNO3 | 120 | 140~260 |
2 | 55% KNO 3+45% NaNO 2 | 130 | 150~500 |
3 | 55% KNO3+45% NaNO2 | 220 | 230~550 |
4 | 55% KNO3+45% KNO3 | 218 | 230~550 |
5 | 高 NaNO3 | 317 | 325~600 |
6 | 高 KNO3 | 337 | 350~600 |
7 | 95% NaNO3+5% NaNO2 | 304 | 380~520 |
8 | 高 NaNO2 | 271 | 300~550 |
9 | 50% NaNO3+50% KNO 3 | 230 | 300~550 |
10 | 50% NaNO 2+50% KNO 2 | 145 | 160~500 |
常用硝鹽浴的配方以及使用溫度硝酸鹽與亞硝酸鹽的混合浴,雖然冷卻能力不如水溶性淬火介質(zhì),但是工作165℃時,也有足夠的流動性,所以冷卻能力大于冷、熱油。通常作150~400℃之間的等溫或分級淬火介質(zhì)。在等溫和分級淬火時,為使工件得到預期的效果,應(yīng)保證工件溫度達到鹽浴溫度,切忌有過冷奧氏體分解發(fā)生。為了提高鹽浴的冷卻性能,防止老化和增加穩(wěn)定性,通常采用添加水分的方法。水不僅使鹽的流動性提高,而且大大提高了混合物的汽化熱的數(shù)值,工件550~750℃時,冷卻速度具有最大值。添加水不僅增加最大冷卻速度,而且擴大最大冷卻速度的溫度范圍。
熔鹽浴溫度不同,水的含量也不同,當熔鹽浴的溫度超過250℃時,含水量<1%。
在55%KNO3+45%NaNO2熔鹽浴中加入水,將顯著提高冷卻性能,無水熔鹽浴的溫度對散熱系數(shù)影響甚?。欢兴埯}浴,當浴溫超過300℃時,散熱系數(shù)卻明顯下降。對于熔鹽為145℃的50%KNO3+50%NaNO2硝鹽浴,在250℃和300℃時分別添加1%和0.5%的水,從而可以使淬透性差的碳素工具鋼和碳素鋼有效地冷卻。
減少熔鹽浴的含水量,將顯著地影響冷卻性能,隨時間的延長,逐漸接近無添加水的冷卻性能,因此必須使含量保持相對穩(wěn)定。靜止時熔鹽浴水分的消失比攪拌時快,故生產(chǎn)中用攪拌器進行連續(xù)攪拌,或采用專用設(shè)備使水的損耗量不斷地給以補充。在連續(xù)淬火等溫時,必須采用這些方法維持淬火硝鹽浴中的水分,等溫的硝鹽槽與淬火硝鹽槽分離。添加0.12%水,與未加入者相比,冷卻能力可提1倍。
每班工作后要撈渣,硝鹽老化渣多,撈渣就是把不熔物除掉。撈渣是保持硝鹽浴冷卻能力的一個有效手段。撈渣方法:其方法一般是“先高后低",即把硝鹽浴溫度升至比正常工作溫度高30~50℃以上,然后溫度自然下降,比正常工作溫度稍低,此時可進行撈渣操作。若渣多且塊大,表明老化嚴重,視情況確定是否更新。生產(chǎn)中,在淬火工件前進行一次撈渣工作,對保證硝鹽浴冷卻能力起到一定作用。
根據(jù)實際生產(chǎn)量來確定硝鹽浴的過濾周期,過濾使用120目的銅絲網(wǎng),將沉淀在槽底的高熔點鹽渣以及氧化物過濾掉,并按比例同時每周進行一次化驗,根據(jù)化驗結(jié)果,調(diào)整熔鹽浴成分,這樣熔鹽浴可長期使用,使工件的淬火質(zhì)量穩(wěn)定。
熔鹽浴在使用過程中,浴溫應(yīng)嚴格控制,不宜波動過大。當生產(chǎn)批量大時,會使熔鹽浴溫度升高, 因此,浴槽要設(shè)有冷卻裝置。由于熔融的硝酸鹽容易著火和飛濺傷人,因此在操作過程中,應(yīng)備防護用具,注意安全。在停止使用時要注意密封,以防氧化。浴槽在重新加熱時,特別是在浴槽底部加熱的爐子應(yīng)緩慢進行,否則會因浴槽底部迅速熔化,體積激烈膨脹,頂部不熔而爆炸。使用硝酸鹽浴做淬火介質(zhì)時,熔鹽浴不可用石墨或鑄鐵坩堝做容器,否則會發(fā)生爆炸。