钢在盐浴加热中的特性表现

1.加热时间的计算

钢件在盐浴中加热时，由于和熔盐直接接触，传热条件很好，因而加热速度大，一般比电阻炉约快一倍，最简单的加热时间（t）的计算方法是工件的有效厚度（δ，以mm计）乘以加热系数（min或s/mm）。

对于碳素钢t=（25～30）δ（s）。

对于合金钢t=（50～60）δ（s）（无预热），t=（1.5～20）δ（s）（一次预热）。

对于高速钢t=（8～15）δ（s）（二次预热）。

较为精确的计算是采用工件几何指数W和综合物理系数（或和加热系数）的计算方法。工件几何指数的含意是W=V/F。V是工件的体积，F是表面积。综合物理系数K和工件形状、表面状态、尺寸、加热介质、加热炉次等有关。通过推导和简化，加热时间t的计算亦可表达为

t=KW

在盐浴炉中加热时，对于圆柱状零件（直径D，mm）

t=（0.117～0.175）D（s）

对于板状件（厚度B）

t=（0.117～0.35）B（s）

对于薄壁管（壁厚δ，δ/D<1/4，L/D<20）

t=（0.175～0.35）δ（s）

对于厚壁管（δ/D≥1/4）

t=（0.25～0.5）δ（s）

在以上计算式中，当L/D，L/B，L/δ值大时取上限，反之取下限。

采取精确计算法计算出的加热时间比粗略法短，从而具有节能意义。

2.氧化与脱碳

熔盐和大气中的氧以及内部溶解的氧、水分在高温下的反应为

随着熔盐在大气中暴露时间的延续，Na₂O、BaO会逐渐增多，还连续不断地产生Cl₂、HCl和H₂O，如不及时采取脱氧措施，便会导致盐浴严重老化，使钢氧化和脱碳，甚至发生严重腐蚀。(www.xing528.com)

溶解在盐浴中的氧和水分直接对钢有氧化和脱碳反应

2Fe+O₂=2FeO

2C_（γ-Fe）+O₂=2CO

Fe+H₂O=FeO+H₂

C_（γ-Fe）+H₂O=CO+H₂

溶盐中的杂质也会对钢表面侵蚀，发生氧化脱碳

4Fe+Na₂SO₄=3Fe+Na₂O+FeS

Na₂CO₃=Na₂O+CO₂

Fe+CO₂=FeO+CO

C_（γ-Fe）+CO₂=2CO

盐浴反应生成的腐蚀性气体Cl₂、HCl与钢表面已形成的氧化膜发生反应

Fe₃O₄+3Cl₂=3FeCl₂+2O₂

Fe₃O₄+8HCl=3FeCl₂+3H₂ O+Cl₂形成的FeCl₂挥发性很强，使反应不断向右进行。

由此可见，除了要严格控制原料中的杂质含量外，盐浴在使用过程中要有严格的制度，不断地加以校正和捞渣，才能使工件的氧化和脱碳减少到最低限度。

3.盐浴成分的校正

在生产中，定期往盐浴中加入脱氧物质（校正剂），使其和盐中的氧、氧化物和其他杂质发生反应，形成沉淀物，然后通过捞渣除去沉淀，使盐浴再生。常用盐浴校正剂的化学反应，使用条件和效果列于表10-29。

表10-29 常用盐浴校正剂

（续）