CN104294209A - 一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，包括盐浴氮化、氧化破氰、拉盐处理、二次氧化、煮盐处理等步骤，氮化出炉空冷后先进氧化炉使破氰处理，破氰处理使附着在铸铁锅上的氮化盐与氧化盐剧烈反应，反应掉其中的氰根。避免了氮化处理后直接进冷却水池冷却而导致冷却水中以及后续拉盐处理的清洗水中含有氰根的问题。在拉盐处理步骤，采用浸湿过防锈水的百洁布对铸铁锅表面进行拉盐抛光，这种湿法拉盐操作不仅能够有效清除工作过程中吸附的大量灰尘，满足工序间防锈，还能够改善工作条件，提高产品质量。

Description

一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺
技术领域
本发明涉及金属表面强化改性技术领域，具体的说是一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺。
背景技术
铸铁锅是人们在生活中必不可缺的炊具，因其制备原料廉价易得，且具有良好的导热性，还能够在与食物的接触过程中，为人体补充必不可少的微量元素铁，而成为一种适用范围最广，最受人们欢迎，且健康、环保的烹饪厨具。
在铸铁锅的制备过程中，为了提高其耐高温强度和耐磨、耐蚀性，通常要对铸造成的毛坯锅进行盐浴氮化处理。现有技术中对铸铁锅使用最多的传统盐浴氮化处理工艺，一般将铸铁锅氮化处理后直接放入冷却水池中进行冷却。这种处理方法由于氮化处理后的铸铁锅表面附着有大量的氮化盐，在后续送入冷却水池冷却时，这些氮化盐会溶解在冷却水中，使冷却水中生成具有毒性的氰根。这种含有氰根的水不能直接排放，必须请专业的环保公司进行处理后才能排放，处理费用昂贵。因此，设计出一种氮化效果好，且环境污染小的铸铁锅盐浴氮化处理工艺实为必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，在减少对环境的污染和后续水处理工艺难度的前提下，使锅体表面形成一层均匀、稳定且耐腐蚀、耐磨的氮化物层，提高铸铁锅的产品质量。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，包括以下步骤：
（1）盐浴氮化：取表面除杂处理过的铸铁锅放置在氮化架上，将其送入氮化炉内的盐浴中，并保证铸铁锅与盐浴的充分接触，在590℃~600℃盐浴温度条件下，氮化处理3h；
（2）氧化破氰：将步骤（1）盐浴氮化后的铸铁锅出炉空冷至300℃~400℃，然后，转置于氧化炉内使铸铁锅上附着的氮化盐与氧化炉内的氧化盐反应，处理3~20min之后，放入氧化冷却水池中冷却、漂洗；
（3）拉盐处理：将步骤（2）冷却漂洗后的铸铁锅放入烘干炉内烘干，之后，采用防锈水浸湿的百洁布对铸铁锅表面进行拉盐抛光，然后，进行清洗、烘干；
（4）二次氧化：将步骤（3）烘干后的铸铁锅放入氧化炉内，在360℃~370℃温度条件下，进行氧化处理1~2h，之后，放入氧化冷却水池中冷却、漂洗；
（5）煮盐处理：将步骤（4）冷却漂洗后的铸铁锅放入70℃~100℃的热水中进行浸泡处理2~3min，之后，烘干，擦拭，即完成处理。
所述步骤（2）中，氧化处理的时间为5~10min。
所述步骤（3）采用的烘干炉为网带式烘干炉。
所述步骤（3）的防锈水中各组分的质量百分配比为：亚硝酸钠5%，无水碳酸钠1%，余量为水。
所述步骤（4）中，氧化处理的时间为1.5h。
所述步骤（5）对铸铁锅进行擦拭后，在铸铁锅的外表面进行打蜡抛光。
本发明的有益效果：
1、本发明的铸铁锅盐浴氮化处理工艺，氮化出炉空冷后先进氧化炉使破氰处理，破氰处理使附着在铸铁锅上的氮化盐与氧化盐剧烈反应，反应掉其中的氰根。避免了氮化处理后直接进冷却水池冷却而导致冷却水中以及后续拉盐处理的清洗水中含有氰根的问题。
2、本发明的铸铁锅盐浴氮化处理工艺，在拉盐处理步骤，采用浸湿过防锈水的百洁布对铸铁锅表面进行拉盐抛光，这种湿法拉盐操作不仅能够有效清除工作过程中吸附的大量灰尘，满足工序间防锈，还能够改善工作条件，提高产品质量。
3、本发明的铸铁锅盐浴氮化处理工艺，工序简单，操作方便，通过一些工艺顺序及参数的控制，使得处理过的铸铁锅表面形成一层极薄、致密且耐腐蚀、耐磨的氮化层，以满足更高的使用要求。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明作进一步描述。
一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，包括以下步骤：
1.用干抹布擦拭除去铸铁锅表面的铁末和灰尘；
2.上氮化架（即将铸铁锅固定在氮化用挂具上）；
3.进氮化炉氮化处理，氮化温度为590℃~600℃，处理时间为3h；
4.出氮化炉，空冷至300℃~400℃后，送入氧化炉1中进行第一次氧化处理5~10min，实现破氰；
5.破氰处理后进氧化冷却水池冷却；
6.将铸铁锅从氮化架上卸下，并送入网带式烘干炉进行烘干；
7.将烘干并冷却后的铸铁锅放在拉盐机模具上进行拉盐处理，此拉盐处理具体步骤为：用在防锈水中浸湿后的百洁布在旋转的模具上擦掉铸铁锅表面的反应附着物；
防锈水由中各组分的质量百分配比为：亚硝酸钠5%，无水碳酸钠1%，水94%。
8.将拉盐处理后的铸铁锅清洗烘干；
9.将烘干后的铸铁锅固定在氧化用挂具上，送入氧化炉2内，在360℃~370℃温度下进行第二次氧化处理1.5h；
10.出氧化炉2，送入氧化冷却水池冷却；
11.冷却后的铸铁锅悬挂在工具上，放入70℃以上的温水中浸泡2~3min进行煮盐处理；
12.煮盐后烘干；
13.烘干后回抛，（回抛是抛光的一种，即用棉布轮在旋转的机器中去除表面附着物，并在过程中打抛光蜡，使铸铁锅表面光亮）。
在铸铁锅的原有盐浴氮化处理工艺中，铸铁锅氮化处理后直接进冷却水池冷却时，附着在铸铁锅上的氮化盐会溶解在冷却水中，使冷却水中含有氰根，而且会使后续拉盐处理后的清洗水中也含有氰根。氰根有毒，含有氰根的水易造成环境污染，不能直接排放，必须经专业的环保公司进行处理后才能排放，且其处理费用昂贵。
而本发明的铸铁锅盐浴氮化处理工艺，在盐浴氮化处理后的步骤中增加了氧化破氰的步骤，破氰处理使附着在铸铁锅上的氮化盐与氧化盐剧烈反应，反应掉其中的氰根，该反应的原理是利用氧化盐的氧化性将氰根氧化为氰酸根，氰酸根的毒性是氰根的1/1000。然后再进行冷却，水中就不会含有氰根。
这种工艺降低了生产成本，减少了环境污染。同时，本工艺将原来的干法拉盐改为湿法拉盐，拉盐时用百洁布浸防锈水，工作过程中吸附大量灰尘，使灰尘显著减少，改善工作条件，并可满足工序间防锈，提高产品质量。
利用本工艺对铸铁锅进行盐浴氮化处理后，对铸铁锅的表面硬度和耐磨性等参数进行检测，结果显示：其铸铁渗层表面硬度达到500HV~800HV；中碳钢、高速钢等的耐磨性可以达到常规淬火处理的20倍，渗碳淬火的10倍，离子渗氮的3倍，镀硬铬的5倍。

Claims (6)

1.一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将经过表面除杂的铸铁锅放置在氮化架上，将其送入氮化炉内的盐浴中，在590℃~600℃盐浴温度条件下，氮化处理3h；
（2）、将步骤（1）盐浴氮化后的铸铁锅出炉空冷至300℃~400℃，然后转置于氧化炉内，使铸铁锅上附着的氮化盐与氧化炉内的氧化盐反应，处理3~20min之后，取出铸铁锅放入冷却水池中冷却、漂洗；
（3）、将步骤（2）冷却漂洗后的铸铁锅放入烘干炉内烘干，之后，采用防锈水浸湿的百洁布对铸铁锅表面进行拉盐抛光，然后，进行清洗、烘干；
（4）、将步骤（3）烘干后的铸铁锅放入氧化炉内，在360℃~370℃温度条件下，进行氧化处理1~2h，之后，放入氧化冷却水池中冷却、漂洗；
（5）、将步骤（4）冷却漂洗后的铸铁锅放入70℃~100℃的热水中进行浸泡处理2~3min，之后，烘干，擦拭，即完成处理。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，氧化炉内处理的时间为5~10min。
3.根据权利要求1所述的一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）采用的烘干炉为网带式烘干炉。
4.根据权利要求1所述的一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于：所述步骤（4）中，氧化处理的时间为1.5h。
5.根据权利要求1所述的一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于：所述步骤（5）对铸铁锅进行擦拭后，在铸铁锅的外表面进行打蜡抛光。
6.根据权利要求1所述的一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）的防锈水中各组分的质量百分配比为：亚硝酸钠5%，无水碳酸钠1%，余量为水。
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