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鹽浴爐用的坩堝,要同時(shí)扛得住“高溫+熔鹽腐蝕+熱震”,材質(zhì)必須“對(duì)癥下藥”。按溫度、鹽類、預(yù)算三條線來選。
1、溫度≤850℃(中、低溫鹽,如硝鹽、氰化鹽)
首選:316L(或更耐蝕的317L)不銹鋼
10 mm壁厚即可,價(jià)廉、機(jī)加工/焊接容易
在750℃以下對(duì)中性、氰化鹽有足夠抗氧化、抗晶間腐蝕能力
正常工況壽命8–12個(gè)月,出現(xiàn)點(diǎn)蝕或壁厚減薄2 mm時(shí)必須更換
新坩堝首次使用建議“空爐烘干→300℃×2 h→升至工作溫度”排濕,可延長壽命20%以上
2、溫度850–1000℃(高溫氯化鹽、高速鋼淬火鹽)
升級(jí)方案:310S(0Cr25Ni20)或純鎳坩堝
310S鉻鎳比高,生成Cr2O3保護(hù)膜,可在950℃以下長期工作
若熔鹽含Cl-較高(如BaCl2+NaCl),建議直接上“純鎳”或Ni201;鎳在氯化鹽+高溫區(qū)腐蝕速率比310S低一個(gè)量級(jí)
310S坩堝壽命約12–18個(gè)月;純鎳坩堝可達(dá)24個(gè)月,但價(jià)格是310S的4–5倍,適合小批量高端實(shí)驗(yàn)
3、溫度≥1000℃(滲碳、滲硼、復(fù)合鹽)
高端方案:C型高鉻鎳合金或1.4828耐熱鑄鋼
≥1000℃中性鹽浴須采用“C型坩堝”(高Cr-Ni合金,類似2520升級(jí)牌號(hào))
國內(nèi)對(duì)應(yīng)牌號(hào)1.4828(HK40)耐熱鑄鋼,含Ni 19–22%、Cr 24–26%,可在1050℃以下抗?jié)B碳、抗熱裂
必須12–15 mm壁厚,且每月做一次滲層金相檢查,出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋即報(bào)廢
4、特殊鹽或強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合
含氟鹽(如氟化鋇):以上金屬均快速腐蝕,應(yīng)改用碳化硅石墨復(fù)合坩堝(SiC-C質(zhì)),外纏Inconel 600箍防止碎裂
鋁、鎂合金時(shí)效鹽:溫度雖低(180–550℃),但熔鹽堿度高,建議用純鎳或搪瓷涂層316L”,防止鋁液滲鐵
5、日常延壽要點(diǎn)
初次升溫≤20℃/min,嚴(yán)禁空爐急熱
鹽面始終高于工件30 mm,杜絕“干燒”
每班撈渣,避免低熔點(diǎn)夾渣局部過熱
停爐時(shí)先把鹽溫降到400℃以下再斷電,可顯著減少熱震裂紋
備用坩堝必須預(yù)熱到≥200℃后再裝鹽,防止“冷坩堝炸鹽”
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鹽浴坩堝選擇:
≤850℃用316L,850–1000℃上310S或純鎳,≥1000℃選1.4828高合金鑄鋼;含氟鹽換SiC-C復(fù)合坩堝。按這個(gè)選材,既安全又經(jīng)濟(jì)。
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