CN101744525B - 防锈无涂层铁锅的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炊具的制作工艺，尤其是涉及一种防锈无涂层铁锅的制造工艺。本发明主要是解决现有铁锅存在上述技术问题，提供了一种防锈无涂层铁锅的制造工艺，该工艺采用盐浴氮化在锅体表面形成一层耐腐蚀耐磨的氮化物层，从而使铁锅耐腐蚀不易生锈。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：将工件锅经过盐浴氮化在其表面生成氮化层，然后通过盐浴发黑在其表面形成氧化层。本发明具有的优点是：1.氮化后的锅体不易生锈；2.锅体表面坚硬，金属铲通用，钢丝球用力擦洗不影响，防刮耐磨；3.烹饪完毕及时清洗，虽长期使用仍亮丽如新；4.锅身表面特殊抛光处理，很容易清洗。

Description

防锈无涂层铁锅的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种炊具的制作工艺，尤其是涉及一种防锈无涂层铁锅的制造工艺。

背景技术

人们在生活中必不可缺的是锅，而锅均以铸铁和碳素结构钢板制成，几千年来，多少名人志士都尚未解决“生锈”问题。目前生产的铁锅、煎锅有100余种，品种繁多，市场前景看好。但是众所周知，铁锅在生产过程中和消费者使用过程中均容易生锈，为此，生产厂家为防止铁锅生锈，提出了许多方案，有在铁锅表面涂覆防锈层的，如中国发明专利03126592.8公开了一种带锡镍合金保护层的铁锅及其制造方法，该专利是在铁锅的表面通过电镀涂覆一层锡镍合金；但该锈涂层容易在铁铲猛炒时容易刮落，且由于在锅内表面涂覆有防锈涂层，隔离了食物与铁的接触，失去了补铁的功能。另外中国发明专利200510024801.2公开了一种耐磨防锈铁锅的生产工艺，其包括冷冲压成型、渗氮处理、涂覆前处理、涂覆涂层和成品包装这几个步骤，其中渗氮处理采用气体反应，将工件装入氮化罐中，抽去空气，向罐中通入NH3，罐内压力保持在0.01~0.03Mpa之间，然后开始加热氮化罐，并不断通入NH3，排出~废气，当温度达到550~800℃时保温2~5小时，停止加热，将氮化罐中的温度降到450℃，停止通NH3，拍掉废气，当氮化罐内压力降到零时，打开罐盖，吊出工件在空气中快速冷却至室温，氮化后再在锅体表面涂覆涂层。但是该专利的制造工艺存在以下缺点：采用气体渗氮方式其工艺要求高，成本较高，另外氮的化合物层不管有多致密，总有显微疏松，它会吸附着一些杂质，在吸潮以后会出现红色锈斑，该工艺中还对锅体涂覆涂层，但涂层容易在铁铲猛炒时容易刮落，且由于在锅内表面涂覆有防锈涂层，隔离了食物与铁的接触，失去了补铁的功能。

发明内容

本发明主要是解决现有铁锅存在上述技术问题，提供了一种防锈无涂层铁锅的制造工艺，该工艺采用盐浴氮化在锅体表面形成一层耐腐蚀耐磨的氮化物层，从而使铁锅耐腐蚀不易生锈。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征在于：该制造工艺包括以下步骤：

a．冲压拉伸：用优质的低碳素钢通过冲压拉伸出锅的毛坯，然后对工件锅去油洗净；众所周知，普通碳素结构钢板例如A3,B2F,Y12之类，非金属夹杂物是很多的，在盐浴氮化以后会出现成行分别的斑点，有时会出现鼓包，为了避免这种现象的出现，本发明选用优质的低碳素钢板，如SPCC-P13或P14。为了避免油脂带入氮化盐中生成较多的碳黑，碳黑较多时会给抛光带来麻烦，一般采用金属去油剂去油。

b．盐浴氮化：将盐浴氮化的粉末加入到氮化炉炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，调整好溶液活性，此时温度保持在570℃~610℃，将工件锅浸入氮化炉中液体内，保温1~5小时；

c．炉前质检：在工件锅放入氮化炉中液体内的同时放入同材质的金相试片，检查金相试片的化合物厚度，合格了就出炉，不合格厚度不够就延长保温时间，或者同时升高温度和延长保温时间，直至检查所述金相试片化合物层厚度合格了才把工件锅出炉；

d．工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水浸泡处理，然后烘干、抛光；

e．盐浴发黑：将盐浴发黑的粉末加入黑化炉炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，此时温度保持在350℃~450℃，将氮化后的工件锅放入液体内，保温1~2小时；

f．炉前质检：在氮化后的工件锅放入黑化炉中液体内的同时放入同材质经过氮化和抛光的金相试片，所述金相试片黑度达到要求就出炉，反之可以重新发黑；

g．工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水浸泡处理，然后烘干、抛光。烘干为了安全，因为锅不能带有水入炉，否则会炸溅伤人。

h．将发黑后的工件锅进行硅油浸泡，然后抹干擦净，最后装配把柄包装成品。

作为上述方案的一种优选方案，盐浴氮化中用到的粉末为以尿素为主的工业用盐。

作为上述方案的一种优选方案，盐浴氮化过程中的最佳温度为570℃，保温2小时。一般供应的氮化盐浓度是按570℃处理合成的，此时液面上的气泡层约为液面面积的一半，处于活性最佳状态。

作为上述方案的一种优选方案，盐浴发黑中用到的粉末为以氯化钠为主的工业用盐。

作为上述方案的一种优选方案，盐浴发黑过程中的最佳温度为400℃~420℃，保温2小时。

作为上述方案的一种优选方案，沸水处理中工件锅在沸水中煮开5~10分钟。

作为上述方案的一种优选方案，在锅表面生成的氮化合物层的厚度为10μm~20μm。

作为上述方案的一种优选方案，在100℃以上的高温下对工件锅进行硅油浸泡。

因此，本发明具有的优点是：1.氮化后的锅体不易生锈；2.锅体表面坚硬，金属铲通用，钢丝球用力擦洗不影响，防刮耐磨；3.烹饪完毕及时清洗，虽长期使用仍亮丽如新；4.锅身表面特殊抛光处理，很容易清洗。

附图说明

附图1是本发明制造成的防锈无涂层铁锅的一种结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

选用优质的低碳素钢板开料如SPCC-P13，然后进行冲压拉伸生产出锅的毛胚，用金属去油剂将工件锅表面的油脂除去，锅在氮化前进行抛光，为了减少氮化后抛光的难度和保护表面氮化层；然后在氮化炉内加入盐浴氮化用的氮化盐，该氮化盐是以尿素为主的工业用盐，将氮化盐加至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，加热到570℃，此时液面上的气泡层约为液面面积的一半，氮化盐活性处于最佳状态，将工件锅浸入液态氮化盐内，两锅相隔的距离为3公分，保证盐浴的流动和渗层的均匀性，然后保温2小时；在工件锅放入液体内的同时也放入同材质的金相试片，保温2小时后，检查金相试片的化合物厚度，合格了就出炉，不合格厚度不够就延长保温时间，或者同时升高温度和延长保温时间，直至检查样片化合物层厚度合格了才把工件锅出炉；工件锅出炉后放入冷水里冷却，这样可以在清水里炸掉大部分附着锅表面的盐，给清洗带来方便，另外在空气中停留时间过长，氮化盐与空气中氧的作用下会腐蚀锅表面，使表面光洁度下降，所以出炉后尽量较快入清水冷却；水冷进行冷水漂洗，尽快把附在锅表面的电解质冲洗掉，避免出现锈斑；冷水漂洗后再进行沸水处理，将工件锅用沸水煮开10分钟再清洗净；沸水处理后对工件锅进行烘干，将工件锅装入挂具，尽量使锅垂直，这样可以减少变形，烘干后再进行抛光；接着进行盐浴发黑，将盐浴发黑用的粉末加入到黑化炉中，粉末加入炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，此时温度保持在400℃~420℃，将氮化后的工件锅放入液体内，保温处理2小时；在氮化后的工件锅放入液体内的同时放入同材质经过氮化和抛光的金相试片，样片黑度达到要求就出炉，反之可以重新发黑；工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水处理，然后烘干、抛光；将发黑后的工件锅上在100℃以上高温下硅油浸泡，最后装配把柄包装成品。该实施例中工件锅盐浴氮化过程中温度为570℃，经过2小时处理生成的氮化物层厚度为15μm，该厚度为最佳。

实施例2：

选用优质的低碳素钢板开料如SPCC-P13，然后进行冲压拉伸生产出锅的毛胚，用金属去油剂将工件锅表面的油脂除去，锅在氮化前进行抛光；然后在氮化炉内加入盐浴氮化用的氮化盐，该氮化盐是以尿素为主的工业用盐，将氮化盐加至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，加热到570℃，此时液面上的气泡层约为液面面积的一半，氮化盐活性处于最佳状态，将工件锅浸入液态氮化盐内，两锅相隔的距离为3公分，然后保温1小时；在工件锅放入液体内的同时也放入同材质的金相试片，保温1小时后，检查金相试片的化合物厚度，合格了就出炉，不合格厚度不够就延长保温时间，或者同时升高温度和延长保温时间，直至检查样片化合物层厚度合格了才把工件锅出炉；工件锅出炉后放入冷水里冷却，水冷进行冷水漂洗，冷水漂洗后再进行沸水处理，将工件锅用沸水煮开10分钟再清洗净；沸水处理后对工件锅进行烘干；接着进行盐浴发黑，将盐浴发黑用的粉末加入到黑化炉中，粉末加入炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，此时温度保持在400℃~420℃，将氮化后的工件锅放入液体内，保温处理2小时；在氮化后的工件锅放入液体内的同时放入同材质经过氮化和抛光的金相试片，样片黑度达到要求就出炉，反之可以重新发黑；工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水处理，然后烘干、抛光；将发黑后的工件锅在100℃以上高温下硅油浸泡，最后装配把柄包装成品。该实施例中工件锅盐浴氮化过程中温度为570℃，经过1小时处理生成的氮化物层厚度为10mm，氮化物层厚度为10μm左右也可以防锈，但其耐锈性稍差。氮化合物层当然越厚越好，如果要求生成20μm则需保温3小时以上，如果浓度不够，保温时间还有加长，同样氮化浓度，提高处理温度，氮化合物层的生成速度会加快，但同时浓度消耗的速度也加快，加恢复盐的周期也要缩短。

实施例3：

选用优质的低碳素钢板开料如SPCC-P13，然后进行冲压拉伸生产出锅的毛胚，用金属去油剂将工件锅表面的油脂除去，锅在氮化前进行抛光；然后在氮化炉内加入盐浴氮化用的氮化盐，该氮化盐是以尿素为主的工业用盐，将氮化盐加至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，加热到590℃，将工件锅浸入液态氮化盐内，两锅相隔的距离为3公分，然后保温90分钟；在工件锅放入液体内的同时也放入同材质的金相试片，保温90分钟后，检查金相试片的化合物厚度，合格了就出炉，不合格厚度不够就延长保温时间，或者同时升高温度和延长保温时间，直至检查样片化合物层厚度合格了才把工件锅出炉；工件锅出炉后放入冷水里冷却，水冷进行冷水漂洗，冷水漂洗后再进行沸水处理，将工件锅用沸水煮开10分钟再清洗净；沸水处理后对工件锅进行烘干；接着进行盐浴发黑，将盐浴发黑用的粉末加入到黑化炉中，粉末加入炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，此时温度保持在400℃~420℃，将氮化后的工件锅放入液体内，保温处理2小时；在氮化后的工件锅放入液体内的同时放入同材质经过氮化和抛光的金相试片，样片黑度达到要求就出炉，反之可以重新发黑；工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水处理，然后烘干、抛光；将发黑后的工件锅在100℃以上高温下硅油浸泡，最后装配把柄包装成品。该实施例中工件锅盐浴氮化过程中温度为590℃，经过90分钟处理便生成的氮化物层厚度为15μm；当然温度越高速度越快，当温度为610℃时，经过1小时处理便生成的氮化物层厚度为15μm，只是速度越快，生产的氮化合物层硬度稍低。

采用本生成工艺制造的铁锅如图1所示，在锅体3的表面上生成有一层10μm ~ 20μm的氮化物层2，在氮化物层外生成有一层氧化物层1。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征在于：该制造工艺包括以下步骤：

a．冲压拉伸：用优质的低碳素钢通过冲压拉伸出锅的毛坯，然后对工件锅去油洗净；

b．盐浴氮化：将盐浴氮化的粉末加入到氮化炉炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，调整好溶液活性，此时温度保持在570℃~610℃，将工件锅浸入氮化炉中液体内，保温1~5小时；

c．炉前质检：在工件锅放入氮化炉中液体内的同时放入同材质的金相试片，检查金相试片的化合物厚度，合格了就出炉，不合格厚度不够就延长保温时间，或者同时升高温度和延长保温时间，直至检查所述金相试片化合物层厚度合格了才把工件锅出炉；

d．工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水浸泡处理，然后烘干、抛光；

e．盐浴发黑：将盐浴发黑的粉末加入黑化炉炉胆中至加热区的高度，加热炉胆，搅拌至粉末全部溶化，此时温度保持在350℃~450℃，将氮化后的工件锅放入黑化炉中液体内，保温1~2小时；

f．炉前质检：在氮化后的工件锅放入黑化炉中液体内的同时放入同材质经过氮化和抛光的金相试片，所述金相试片黑度达到要求就出炉，反之可以重新发黑；

g．工件锅出炉后水冷，再进行冷水漂洗，冷水漂洗后进行沸水浸泡处理，然后烘干、抛光。

h．将发黑后的工件锅进行硅油浸泡，然后抹干擦净，最后装配把柄包装成品。

2.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是盐浴氮化中用到的粉末为以尿素为主的工业用盐。

3.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是盐浴氮化过程中的最佳温度为570℃，保温1~3小时。

4.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是盐浴发黑中用到的粉末为以氯化钠为主的工业用盐。

5.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是盐浴发黑过程中的温度为400℃~420℃，保温2小时。

6.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是沸水处理中工件锅在沸水中煮开5~10分钟。

7.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是在锅表面生成的氮化合物层的厚度为10μm~20μm。

8.根据权利要求1所述的防锈无涂层铁锅的制造工艺，其特征是在100℃以上的高温下对工件锅进行硅油浸泡。

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