硝鹽浴淬火時模具熱處理常用的工藝方法之一,小件的淬火由于對大容量的浴槽溫升影響不大,一般不需要考慮硝鹽浴的容量和溫升。對于大中型工件,就需要計算淬火時的硝鹽浴的溫升量。在實際生產中可以采用下列公式進行預測溫升。在實際計算時可以忽略硝鹽散熱的熱量損失因素,時間按照達到熱量平衡考慮。
Q=c×m×(T1—T)
式中 Q——熱量,KJ;
C——比熱容,KJ/(kg·℃);
m——質量,kg;
T1——起始溫度,℃;
T——淬火時達到平衡的溫度,℃。
例如,硝鹽槽體積φ1000mm×1500mm,硝鹽浴的工作溫度為160℃。淬火工件H13,加熱溫度1020℃,工件質量470kg,現在采用硝鹽浴淬火,計算硝鹽浴的溫升方法如下。
查閱資料可知,硝鹽浴的工作狀態密度是1.82kg/dm3,硝鹽浴的比熱容co是1.55KJ(kg·℃),工件的比熱容C2是0.657KJ/(kg·℃)。
已知,硝鹽浴的溫度T10=160℃,工件的溫度T12=1020℃,工件質量m2=470kg。
硝鹽的質量:
mo=(10/2)2×15×3.14×1.85
=2178.375kg
硝鹽浴的吸收熱量:
Q0=c0×m0×(T10—T2)
=1.55×2178.375×(T—160)
=3376.481T—504237
工件的釋放熱量:
Q2=c2×m2×(T12—T)
=0.657×470×(1020—T)
=314965.8—308.79T
達到熱量平衡時,Q0=Q2。即:
3376.481T—504237=314965.8—308.79T
T=222.3℃
硝鹽浴淬火時的溫升:T—T10=222.3—160=62.3℃