CN102151075A - 一种不粘不锈铁锅及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不粘不锈铁锅，由金属基体构成，在金属基体的工作面上熔射一层铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料，形成一层带有微孔的易洁不粘层，在与微孔相通的金属基体表面上通过氮化处理形成一层渗氮层。本发明还公开一种不粘不锈铁锅的制造方法，包含（1）开料、拉伸、去油洗净、去污去蜡、烘干；（2）粗化处理；（3）在工作面上形成一层易洁不粘层；（4）氮化处理形成渗氮层；（5）清洗、烘干等步骤。本发明的不粘不锈铁锅具有既防粘又防锈、外观白亮、节能等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种厨具及其制造方法，特别是涉及一种不粘且不锈铁锅及其制造方法。
背景技术
人们对不粘锅经过几十年的开发，如今成果颇多。最早是在锅的工作面上涂上一层聚氟树脂等非金属材料层，这种不粘锅由于聚氟树脂不耐高温、聚氟树脂与国锅本体材料结合力不高易脱落以及聚氟树脂不耐磨已损伤等方面的原因使用寿命不长，通常只能使用6个月左右。后来中国专利文献CN100459910C公开了一种金属不粘涂层烹饪器皿，在锅的本体材料上经高温熔射喷涂一层镍铝基的镍铝钼合金或碳化铬基的镍铬碳化铬合金，该不粘层具有抗冲击、耐高温和耐磨损等优点，但是如果这种锅的本体材料为铁，则非常容易生锈，给使用者带有许多不便。即使锅的本体材料采用不锈钢，由于不粘层是在500℃左右喷涂形成的，在经此温度后某些不锈钢会降低防锈功能而使整个锅不能完全防锈，而且不锈钢的成本较高，不粘锅产品不易推广使用。当然，市场也存在许多防锈铁锅，其中有经过氮化处理的铁锅，此种铁锅虽然具有良好的防锈功能，但是存在如下一些缺陷：（1）首先，不能防止粘锅，使用不方便；（2）经氮化后，脆性大，易破碎；（3）经氮化后表面黑蒙蒙，外观不漂亮；（4）能耗大，不节能。
此外，市场上虽然有不粘锅，也有不锈锅，但是，到目前为止，尚没有一种既能防粘又能防锈，而且还能节能的铁锅。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种既能防粘又能防锈且能降低能耗的铁锅。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不粘不锈铁铁锅，由金属基体构成，在所述金属基体的工作面上熔射一层铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料，形成一层带有微孔的易洁不粘层，在与微孔相通的金属基体表面上通过氮化处理形成一层渗氮层。
作为上述技术方案的改进，所述铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬的粒径为250～500目。
作为上述技术方案的改进，所述易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm。
作为上述技术方案的改进，所述易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%。
本发明的一种不粘不锈铁锅通过如下步骤进行制造：
（1）选用优质低碳素结构钢或铁基不锈钢板材，将板材开料,拉伸,去油洗净,表面处理,去污去蜡，烘干；
（2）将板材的工作面进行粗化处理；
（3）将铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料粒子熔射在工作面上形成一层带有微孔的易洁不粘层；
（4）氮化处理形成渗氮层；
（5）清洗、烘干。
作为上述制造方法的改进，所述氮化处理是采用气体软氮化。
作为上述制造方法的改进，所用铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料粒子的粒径为250～500目。
作为上述制造方法的改进，形成易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm。
作为上述制造方法的改进，形成的微孔的孔隙率为1～3%。
作为上述制造方法的改进，还包含对易洁不粘层进行抛光处理。
本发明的有益效果是：本发明的不粘不锈铁锅既具有如下优点：（1）因在金属基体的工作面上熔射一层金属涂层，能够防止粘锅，易清洁；（2）因易洁不粘层带有微孔，能够提高热效率，缩短加热时间，大大降低能耗，节能；因微孔的存在，使用过程中，油分子在微孔中受热膨胀，能够托起受热物体，使受热物体悬浮在工作面上，这样更进一步地提供防粘锅的功能；（3）金属涂层经抛光后，显现金属白亮面，外观漂亮；（4）因在微孔处的金属基体表面形成了渗氮层，渗氮层保护了基体材料不被腐蚀，能够防锈。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是表1；
图3是表2。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，一种不粘不锈铁锅，由金属基体1构成，在金属基体1的工作面上熔射一层铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料，从而形成一层易洁不粘层2，易洁不粘层2带有许多微孔3，在与微孔3相通的金属基体1表面上通过氮化处理形成一层渗氮层4。
在某些优选实施方案中，所述铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬的粒径为250～500目。
在某些优选实施方案中，所述易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm。
在某些优选实施方案中，所述易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%。
在某些优选实施方案中，所述氮化处理是采用气体软氮化或液体软氮化或固体软氮化。
在某些实施方案中，金属基体材料可以选用优质低碳素结构钢或铁基不锈钢，铁基不锈钢主要为马氏体型不锈钢，马氏体型不锈钢的实施例包括但不限于403、410、414、416、416Se、420、430、431、440A、440B、440C型不锈钢。
实施例1：
第一种不粘不锈铁锅按照如下步骤进行制造：
（1）选用优质低碳素结构钢钢板，将板材开料,拉伸,去油洗净,表面处理,去污去蜡，烘干；
（2）用吹砂的方法对待加工面进行粗化处理，使其表面粗糙度达到Ra1至Ra6；
（3）将粒径为250目的铁铬碳化铬金属材料粒子用高速低温喷涂法（喷涂时粒子的速度为150m/s）熔射在工作面上形成一层易洁不粘层，易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%；
（4）对易洁不粘层进行抛光处理，经过抛光处理后，易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm；
（5）清洗、烘干；
（6）氮化处理形成氧化层防锈，氮化处理按照下列步骤进行：
A、将工件进行正火或调质处理；
B、用汽油和酒精工件表面擦洗干净；
C、将工件装入炉内后，对称拧紧炉盖压紧螺栓；
D、从炉罐和炉盖进水口通入冷却水进行循环水冷，炉盖上管道外水套下端为进水，上端为出水，炉盖所有水管可按低进高出原则串联，由一个口进水，一个口排水，炉罐单独进水，单独排水；
E、往炉中送入氨气进行排气10分钟；排气时氨气流量比使用时大一倍以上；
F、开启自动加热设备，加热至150℃，保持2小时；
G、再将控温仪表设定到530℃，把氨气流量调小，保持炉内正压，当炉温升到530℃时，恒温恒流渗氮3-20h，再将氨气压力调大一些，渗氮4-70h，再将氨气压力调小，让排气口的压力维持适中，退氮1-2h，切断电源，停止加热，继续送少量氨气，使炉内维持正压，待炉温降到150℃以下方可停止供氨出炉；
（7）对氮化后的工件进行抛光；
（8）清洗、烘干。即可获得不粘不锈铁锅。
实施例2：
第二种不粘不锈铁锅按照如下步骤进行制造：
（1）选用403不锈钢钢板，将板材开料,拉伸,去油洗净,表面处理,去污去蜡，烘干；
（2）用吹砂的方法对待加工面进行粗化处理，使其表面粗糙度达到Ra1至Ra6；
（3）将粒径为500目的镍铬碳化铬金属材料粒子使用超音速火焰喷涂（HVAF或HVOF）法（喷涂时粒子的速度为160m/s）熔射在工作面上形成一层易洁不粘层，易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%；
（4）对易洁不粘层进行抛光处理，经过抛光处理后，易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm；
（5）清洗、烘干；
（6）氮化处理形成氧化层防锈，氮化处理按照下列步骤进行：
A、将工件进行正火或调质处理；
B、用汽油和酒精工件表面擦洗干净；
C、将工件装入炉内后，对称拧紧炉盖压紧螺栓；
D、从炉罐和炉盖进水口通入冷却水进行循环水冷，炉盖上管道外水套下端为进水，上端为出水，炉盖所有水管可按低进高出原则串联，由一个口进水，一个口排水，炉罐单独进水，单独排水；
E、往炉中送入氨气进行排气10分钟；排气时氨气流量比使用时大一倍以上；
F、开启自动加热设备，加热至150℃，保持2小时；
G、再将控温仪表设定到530℃，把氨气流量调小，保持炉内正压，当炉温升到530℃时，恒温恒流渗氮3-20h，再将氨气压力调大一些，渗氮4-70h，再将氨气压力调小，让排气口的压力维持适中，退氮1-2h，切断电源，停止加热，继续送少量氨气，使炉内维持正压，待炉温降到150℃以下方可停止供氨出炉；
（7）对氮化后的工件进行抛光；
（8）清洗、烘干。即可获得不粘不锈铁锅。
实施例3：
第三种不粘不锈铁锅按照如下步骤进行制造：
（1）选用440A不锈钢钢板，将板材开料,拉伸,去油洗净,表面处理,去污去蜡，烘干；
（2）用吹砂的方法对待加工面进行粗化处理，使其表面粗糙度达到Ra1至Ra6；
（3）将粒径为400目的钴铬碳化铬金属材料粒子使用超音速火焰喷涂（HVAF或HVOF）法（喷涂时粒子的速度为160m/s）熔射在工作面上形成一层易洁不粘层，易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%；
（4）对易洁不粘层进行抛光处理，经过抛光处理后，易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm；
[（5）清洗、烘干；
（6）氮化处理形成氧化层防锈，氮化处理按照下列步骤进行：
A、将工件进行正火或调质处理；
B、用汽油和酒精工件表面擦洗干净；
C、将工件装入炉内后，对称拧紧炉盖压紧螺栓；
D、从炉罐和炉盖进水口通入冷却水进行循环水冷，炉盖上管道外水套下端为进水，上端为出水，炉盖所有水管可按低进高出原则串联，由一个口进水，一个口排水，炉罐单独进水，单独排水；
E、往炉中送入氨气进行排气10分钟；排气时氨气流量比使用时大一倍以上；
F、开启自动加热设备，加热至150℃，保持2小时；
G、再将控温仪表设定到530℃，把氨气流量调小，保持炉内正压，当炉温升到530℃时，恒温恒流渗氮3-20h，再将氨气压力调大一些，渗氮4-70h，再将氨气压力调小，让排气口的压力维持适中，退氮1-2h，切断电源，停止加热，继续送少量氨气，使炉内维持正压，待炉温降到150℃以下方可停止供氨出炉；
（7）对氮化后的工件进行抛光；
（8）清洗、烘干。即可获得不粘不锈铁锅。
对比分析测试：
将实施例1制造的不粘不锈铁锅（简称试样一）与用低碳素结构钢钢板只经氮化处理的制造的铁锅（简称试样二）进行升温对比试验：
测试方法：
1．试样一和试样二的大小均选用半径为24cm，各三件，测试时取平均值；
2．将锅放在煤气炉上，将煤气炉火焰调至最大；
3．每隔20秒测温度一次记录；
4. 测量点：锅中心及锅边与锅中心之中点处（简称锅边）。
锅中心与锅边的测试结果分别如表1（图2）和表2（图3）：
从表1的结果可以看出，试样一的中心温度达到170℃，只需110秒，而试样二的中心温度达到170℃，则需要230秒。从表2的结果可以看出，试样一的锅边温度达到182℃，只需50秒，而试样二的中心温度达到181℃，则需要190秒。因此，试样一和试样二要达到同样的温度，试样一需要的时间更短，这说明试样一可以大大降低能耗，可以节能30%左右。
以上虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
Claims (10)
1.一种不粘不锈铁锅，由金属基体构成，其特征是，在所述金属基体的工作面上熔射一层铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料，形成一层带有微孔的易洁不粘层，在与微孔相通的金属基体表面上通过氮化处理形成一层渗氮层。
2.根据权利要求1所述的一种不粘不锈铁锅，其特征是，所述铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬的粒径为250～500目。
3.根据权利要求1所述的一种不粘不锈铁锅，其特征是，所述易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm。
4.根据权利要求1所述的一种不粘不锈铁锅，其特征是，所述易洁不粘层中微孔的孔隙率为1～3%。
5.一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，包含下列顺序步骤：
（1）选用优质低碳素结构钢或铁基不锈钢板材，将板材开料,拉伸,去油洗净,表面处理,去污去蜡，烘干；
（2）将板材的工作面进行粗化处理；
（3）将铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料粒子熔射在工作面上形成一层带有微孔的易洁不粘层；
（4）氮化处理形成渗氮层；
（5）清洗、烘干。
6.根据权利要求5所述的一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，所述氮化处理是采用气体软氮化。
7.根据权利要求5所述的一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，所用铁铬碳化铬或镍铬碳化铬或钴铬碳化铬金属材料粒子的粒径为250～500目。
8.根据权利要求5所述的一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，形成易洁不粘层的厚度范围为0.005～0.05mm。
9.根据权利要求5所述的一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，形成的微孔的孔隙率为1～3%。
10.根据权利要求5所述的一种制造不粘不锈铁锅的方法，其特征是，还包含对易洁不粘层进行抛光处理。
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