金属加热介质
均匀加热:基盐在盐浴炉中作为加热介质,能为金属工件提供均匀的加热环境。当基盐被加热到熔点以上变成液态后,将工件浸入其中,液态基盐可以完全包围工件。例如,在对复杂形状的模具进行热处理时,由于模具模具可能有各种型腔和凸起部分,传统的加热方式可能会导致局部受热不均。而基盐浴能够贴合模具的每一个表面,通过热传导将热量均匀地传递给工件的各个部位,确保整个模具在热处理过程中温度均匀,避免出现局部过热导致的组织不均匀或变形等问题。
精确控温:不同的基盐或基盐组合有不同的熔点和工作温度范围,这使得可以根据金属材料的热处理要求精确控制加热温度。例如,对于需要在特定高温下进行淬火的高速钢刀具,使用以氯化钡为主要成分的基盐盐浴,其熔点较高,可以在高温下稳定工作。通过加热设备可以将盐浴温度精确控制在高速钢的淬火温度附近,保证刀具能够在合适的温度下进行淬火,从而获得良好的硬度和韧性。
金属冷却介质(部分基盐)
调整冷却速度:某些基盐在冷却过程中发挥重要作用,特别是当它们溶解在水中形成淬火盐溶液时。例如,氯化钠基盐制成的水溶液作为淬火介质,与纯水相比,其冷却速度更快。在碳钢淬火过程中,这种盐溶液能够快速带走工件表面的热量,促进马氏体组织的形成,从而提高工件的硬度。而且通过改变基盐的种类、浓度等,可以对冷却速度进行调整,以满足不同金属材料和热处理工艺对冷却速度的要求。例如,在一些需要控制冷却速度以获得贝氏体组织的等温淬火工艺中,使用硝酸钠 - 亚硝酸钠基盐制成的低温盐浴,可以使工件在特定温度下以合适的速度冷却,获得具有良好综合性能的贝氏体组织。
表面处理介质
化学热处理:在化学热处理过程中,基盐可以作为活性介质参与反应。例如,在渗碳处理中,基盐可以提供碳源。一些含有碳的基盐在高温下与金属工件表面接触,碳元素会向工件内部扩散,从而提高工件表面的含碳量。经过后续的淬火和回火处理后,工件表面可以获得高硬度和高耐磨性,而心部仍保持较好的韧性。这种表面强化处理对于提高齿轮、轴类等零件的耐磨性和疲劳强度非常有效。
防氧化和防腐蚀:部分基盐还可以在热处理过程中起到防氧化和防腐蚀的作用。例如,在一些含有亚硝酸钠的基盐盐浴中,亚硝酸钠可以在工件表面形成一层保护膜,防止工件在加热过程中被氧化。这对于处理一些高精度、高表面质量要求的零件,如航空航天零件、精密模具等非常重要,因为氧化层可能会影响零件的尺寸精度和表面光洁度。
作为添加剂载体
基盐可以作为载体,携带其他添加剂发挥作用。例如,在一些盐浴中,可以添加脱氧剂、细化晶粒剂等添加剂。这些添加剂溶解或分散在基盐中,通过基盐与工件的接触,将添加剂的作用传递给工件。比如,添加细化晶粒的添加剂到基盐盐浴中,在工件加热过程中,添加剂可以抑制晶粒长大,使工件获得更细小的晶粒组织,从而提高工件的力学性能,如强度、韧性和塑性等。