化学低温热处理用盐的主要成分是什么？
时间：2025-04-03 14:40:03 点击次数：
化学低温热处理用盐的成分根据具体工艺需求有所差异，通常由基础盐、活性介质及功能添加剂组成。以下是典型成分体系及分类说明：
| 盐类型 | 常见化合物 | 功能与特性 |
|---|
| 硝酸盐 | KNO₃、NaNO₃ | 提供液态介质，熔点低（如 KNO₃熔点 334℃），适用于 150~550℃温度范围。 |
| 亚硝酸盐 | NaNO₂、KNO₂ | 与硝酸盐混合降低熔点（如 KNO₃-NaNO₂共晶点 142℃），增强盐浴流动性。 |
| 氯化物 | NaCl、KCl、BaCl₂ | 高温盐浴（＞600℃）的基础成分，高导热性（热导率约 0.5W/(m・K)）。 |
| 碳酸盐 | Na₂CO₃、K₂CO₃ | 调节盐浴 pH 值，抑制氧化反应，常见于渗碳盐浴。 |
- 氰盐：NaCN、KCN（传统渗氮 / 碳氮共渗，剧毒，逐渐被淘汰）
- 硝酸盐 - 亚硝酸盐体系：KNO₃-NaNO₂（无氰渗氮，分解产生 N₂O、NO 等活性氮物种）
- 氰盐：NaCN（分解产生 C、N 原子）
- 碳酸盐：Na₂CO₃（高温下释放 CO₂，与工件表面反应生成碳）
- 氟硼酸钾：KBF₄（低温渗硼，分解生成 B 原子）
- 硫氰酸盐：KSCN、NaSCN（硫氮共渗，分解产生 S、N 原子）
| 添加剂类型 | 代表物质 | 作用机制 |
|---|
| 脱氧剂 | Al 粉、SiC | 消耗盐浴中的氧，防止工件氧化。 |
| 催化剂 | BaCl₂、MnO₂ | 降低反应活化能，加速渗层形成（如 MnO₂可使渗氮速度提升 20%）。 |
| 抗氧化剂 | NaOH、LiF | 中和酸性物质，延长盐浴寿命。 |
| 表面活性剂 | 聚乙二醇、OP-10 | 改善盐浴对工件的润湿性，减少挂盐量。 |
- 成分：50% KNO₃ + 40% NaNO₂ + 10% NaOH
- 温度：550~600℃
- 特点：无氰、低毒性，氮势可控（通过调整 KNO₃/NaNO₂比例）。
- 成分：70% KSCN + 20% NaNO₃ + 10% NaCl
- 温度：560~580℃
- 功能：S、N 原子协同渗入，形成复合渗层。
- 成分：25% KBF₄ + 60% BaCl₂ + 15% Al₂O₃
- 温度：650~700℃
- 优势：降低渗硼温度，减少工件变形。
- 无氰化替代：用 KNO₃-NaNO₂-MnO₂体系替代氰盐，毒性降低 90% 以上。
- 低氯盐浴：采用 CaCl₂替代部分 NaCl，减少氯离子污染。
- 再生技术：通过真空蒸馏、电渗析等方法回收盐浴中的贵金属（如 Cr、Ni）。
- 某汽车零部件厂数据：采用无氰渗氮盐浴后，盐浴消耗成本降低 15%，环保处理费用减少 60%。
- 实验室测试：KBF₄-BaCl₂渗硼盐浴的渗硼速度为 0.02mm/h（传统高温渗硼为 0.05mm/h，但温度降低 200℃）。
通过精确调控盐浴成分与工艺参数，可实现材料表面改性的高效化、绿色化目标。
