盐浴炉用的坩埚,要同时扛得住“高温+熔盐腐蚀+热震”,材质必须“对症下药”。按温度、盐类、预算三条线来选。
1、温度≤850℃(中、低温盐,如硝盐、氰化盐)
首选:316L(或更耐蚀的317L)不锈钢
10 mm壁厚即可,价廉、机加工/焊接容易
在750℃以下对中性、氰化盐有足够抗氧化、抗晶间腐蚀能力
正常工况寿命8–12个月,出现点蚀或壁厚减薄2 mm时必须更换
新坩埚首次使用建议“空炉烘干→300℃×2 h→升至工作温度”排湿,可延长寿命20%以上
2、温度850–1000℃(高温氯化盐、高速钢淬火盐)
升级方案:310S(0Cr25Ni20)或纯镍坩埚
310S铬镍比高,生成Cr2O3保护膜,可在950℃以下长期工作
若熔盐含Cl-较高(如BaCl2+NaCl),建议直接上“纯镍”或Ni201;镍在氯化盐+高温区腐蚀速率比310S低一个量级
310S坩埚寿命约12–18个月;纯镍坩埚可达24个月,但价格是310S的4–5倍,适合小批量高端实验
3、温度≥1000℃(渗碳、渗硼、复合盐)
高端方案:C型高铬镍合金或1.4828耐热铸钢
≥1000℃中性盐浴须采用“C型坩埚”(高Cr-Ni合金,类似2520升级牌号)
国内对应牌号1.4828(HK40)耐热铸钢,含Ni 19–22%、Cr 24–26%,可在1050℃以下抗渗碳、抗热裂
必须12–15 mm壁厚,且每月做一次渗层金相检查,出现网状裂纹即报废
4、特殊盐或强腐蚀场合
含氟盐(如氟化钡):以上金属均快速腐蚀,应改用碳化硅石墨复合坩埚(SiC-C质),外缠Inconel 600箍防止碎裂
铝、镁合金时效盐:温度虽低(180–550℃),但熔盐碱度高,建议用纯镍或搪瓷涂层316L”,防止铝液渗铁
5、日常延寿要点
初次升温≤20℃/min,严禁空炉急热
盐面始终高于工件30 mm,杜绝“干烧”
每班捞渣,避免低熔点夹渣局部过热
停炉时先把盐温降到400℃以下再断电,可显著减少热震裂纹
备用坩埚必须预热到≥200℃后再装盐,防止“冷坩埚炸盐”
盐浴坩埚选择:
≤850℃用316L,850–1000℃上310S或纯镍,≥1000℃选1.4828高合金铸钢;含氟盐换SiC-C复合坩埚。按这个选材,既安全又经济。