按热处理工艺需求匹配盐浴成分及配比实操方法
核心思路：先定工艺温度→确定浴类型（硝盐 / 中温氯盐 / 高温钡盐）→根据冷却、表面、变形、环保需求微调组分比例，分四大类工艺逐一给出配比选型标准。
一、低温工艺：回火、分级淬火、等温淬火（140～600℃，只用硝盐体系）
硝盐三组元：\(\ce{NaNO3}\)、\(\ce{KNO3}\)、\(\ce{NaNO2}\)，靠亚硝酸盐含量区分用途
1. 等温淬火 / 马氏体分级淬火（200～320℃，减小变形、获得贝氏体）
工艺需求：冷却速度快、流动性好、熔点低，低温不凝固
推荐配比：
\(\boldsymbol{57\%NaNO3 + 43\%NaNO2}\)- 原理：亚硝占比高，共晶熔点仅 145℃，200℃粘度低、换热均匀；
- 调整规则：① 工件壁厚大、需要强冷却：小幅提高\(\ce{NaNO2}\)至 45%；② 长期连续生产、怕亚硝分解冒烟：降低\(\ce{NaNO2}\)至 38%，适当提高浴温至 240℃以上；
- 禁忌：不能加大量\(\ce{KNO3}\)，粘度上升冷却不足，变形变大。
2. 高温回火（400～580℃，模具、轴承、弹簧回火）
工艺需求：热稳定性好、不易分解、无黄烟、寿命长，不需要快速冷却
推荐配比：
\(\boldsymbol{50\%NaNO3 + 50\%KNO3}\)（无亚硝酸钠）
- 原理：不含\(\ce{NaNO2}\)，580℃以内不分解，无有毒烟气，盐浴损耗低；
- 微调：工件易发黑变色，添加 2%～5% \(\ce{Na2CO3}\)，中和酸性杂质提亮表面。
3. 低温去应力、光亮校直（150～220℃）
工艺需求：熔点极低、长期低温不结块
配比：
\(\ce{NaNO3 50\% + NaNO2 50\%}\)，亚硝更高，低温流动性极佳。
硝盐通用禁忌配比
严禁混入氯化盐（NaCl/KCl/BaCl₂），微量氯离子会催化硝盐高温分解，爆炸风险大幅提升。
二、中温加热工艺：淬火、退火、固溶、预热（650～950℃，中性氯化盐）
基础二元：\(\ce{NaCl + KCl}\)，按需添加少量\(\ce{CaCl2、BaCl2}\)降低熔点，搭配硼砂 / 硅钙脱氧剂
1. 通用碳钢、低合金模具钢淬火（780～900℃，大批量普通工件）
工艺需求：成本低、挥发小、流动性适中
标准配比：
\(\boldsymbol{50\%NaCl + 50\%KCl}\)，共晶熔点 660℃
- 适用：45#、Cr40、Cr12MoV 预热、淬火加热；
- 调整：① 工件结构复杂、深孔、细长件：提高 KCl 至 60%，降低粘度，无死角加热；② 追求低成本、粗加工件：提高 NaCl 至 60%，缺点低温流动性变差，低于 700℃易结块。
2. 低温预热槽（660～750℃，防止工件入高温炉开裂）
工艺需求：熔点低、低温不凝固
配比：
\(\ce{NaCl 45\% + KCl 45\% + CaCl2 10\%}\)- 注意：\(\ce{CaCl2}\)不能超 10%，遇水水解产生 HCl，工件脱碳、点蚀加重，精密件禁用高钙盐。
3. 光亮无脱碳热处理（精密冲头、不锈钢、铜合金）
基础盐 50:50 NaCl-KCl，
每 100kg 基础盐添加 3%～5% 硼砂，定期补硅钙脱氧剂；
禁止含
\(\ce{CaCl2、MgCl2}\)杂质高的工业粗盐，杂质比例越高脱碳越严重。
三、高温加热工艺：高速钢、高铬钢淬火（980～1300℃，氯化钡体系）
主组分无水\(\ce{BaCl2}\)，可掺 NaCl 做复合预热盐
1. 高温主加热槽（1100～1300℃，M2、M35 高速钢）
工艺需求：耐高温、化学惰性强、不脱碳
纯无水
\(\boldsymbol{BaCl2}\)- 缺点：粘度大、带出损耗高、钡盐有毒；
- 维护：定期加钛粉 / 硅钙脱氧，否则工件表面麻点、氧化严重。
2. 高温前置预热槽（880～980℃，缓冲升温防开裂）
工艺需求：降低熔点、减少纯 BaCl2 消耗
配比：
\(\boldsymbol{70\%BaCl2 + 30\%NaCl}\)- 调整：温度低于 900℃时，NaCl 可提高至 40%，进一步降低熔点。
四、化学热处理工艺：渗氮、碳氮共渗
1. 传统氰化盐（剧毒，逐步淘汰）
配比：载体盐（NaCl/BaCl2）70% + NaCN+KCN 30%，820～870℃增碳增氮；
环保限制下极少使用。
2. 环保无氰液体碳氮共渗盐
主体配比：
\(\ce{Na2CO3 + K2CO3 + NaNO2}\)复合碳酸盐硝盐体系；
提高碳酸盐比例→渗氮活性提升；提高亚硝比例→工件表面光亮、渗层均匀。
五、根据特殊生产要求微调组分比例的通用规则
1. 控制工件变形（细长、薄件、精密模具）
- 等温分级：提高硝盐中\(\ce{NaNO2}\)占比，流动性好冷却均匀；
- 加热阶段：提高氯盐中 KCl 比例，降低盐浴粘度，工件进出阻力小，应力小。
2. 要求工件无氧化、无脱碳
- 中 / 高温氯盐：严控 Ca、Mg 杂质含量，固定添加 3%～5% 硼砂；
- 钡盐高温槽：禁止减少脱氧剂添加比例；
- 硝盐回火槽：少量添加碳酸钠，防止变色。
3. 降低生产综合成本
- 中温加热：提高廉价 NaCl 比例，牺牲低温流动性；
- 高温预热槽：提高 NaCl 掺配比例，减少高价 BaCl₂用量；
- 回火工艺：选用无亚硝硝盐，减少亚硝分解损耗。
4. 延长盐浴使用寿命、减少捞渣频率
- 硝盐高温回火：不用高亚硝配比，分解产渣少；
- 氯化盐：少加 CaCl₂，钙盐极易生成炉底沉渣；
- 脱氧剂按需少量多次添加，一次性加过量会产生大量硅渣。
5. 安全管控（防爆、防喷溅）
- 硝盐工序：严格控制\(\ce{NaNO2}\)比例，温度不超 600℃；禁止混入氯盐；
- 预热氯盐：降低\(\ce{CaCl2}\)添加比例，减少吸潮，防止带水工件喷溅。
六、快速选型步骤（现场直接套用）
- 确定工艺温度，划分三类浴体系：≤600℃ → 硝盐；650～950℃ → NaCl-KCl 中温盐；＞980℃ → BaCl₂高温盐
- 判断工序目的：加热 / 回火 / 等温淬火 / 化学渗层，选定基础二元 / 三元配比；
- 结合工件：精密件 / 普通件、厚大件 / 细长易变形件，调整钾盐、亚硝、氯化钙占比；
- 表面要求：光亮无脱碳→添加硼砂 / 脱氧剂；粗加工件可放宽杂质盐比例；
- 平衡成本、环保、安全：钡盐减少使用，高亚硝硝盐控制温度，高钙氯盐少用于精密件。
