CN115142006A - 锅具的处理方法以及锅具 - Google Patents

锅具的处理方法以及锅具 Download PDF

Info

Publication number
CN115142006A
CN115142006A CN202111048692.3A CN202111048692A CN115142006A CN 115142006 A CN115142006 A CN 115142006A CN 202111048692 A CN202111048692 A CN 202111048692A CN 115142006 A CN115142006 A CN 115142006A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
amorphous alloy
pot
composite coating
alloy powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111048692.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115142006B (zh
Inventor
李超
瞿义生
袁华庭
张明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Supor Cookware Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Supor Cookware Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Supor Cookware Co Ltd filed Critical Wuhan Supor Cookware Co Ltd
Priority to CN202111048692.3A priority Critical patent/CN115142006B/zh
Publication of CN115142006A publication Critical patent/CN115142006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115142006B publication Critical patent/CN115142006B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • A47J36/025—Vessels with non-stick features, e.g. coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/10—Amorphous alloys with molybdenum, tungsten, niobium, tantalum, titanium, or zirconium or Hf as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种锅具的处理方法以及锅具。本发明的锅具的处理方法包括以下步骤。步骤(i)：将第一粉末与第二粉末混合，从而得到复合粉末，其中，所述第一粉末为非晶合金粉末，所述第二粉末为熔点低于所述非晶合金粉末的熔点的低熔点合金粉末，所述第一粉末的粒度为200目～600目，所述第二粉末的粒度为400目～800目，所述第一粉末的粒度大于所述第二粉末的粒度；以及步骤(ii)：通过热喷涂将所述复合粉末喷涂在锅具的表面，从而形成非晶合金复合涂层。根据本发明，能够使锅具兼具高耐磨性和高耐蚀性的特点。

Description

锅具的处理方法以及锅具
技术领域
本发明涉及炊具领域，更具体地讲，涉及一种锅具的处理方法以及一种锅具。
背景技术
锅具是日常生活中必不可少的炊具之一。在锅具的使用过程中，其表面会不可避免地长期接触到酸性、碱性物质而引起腐蚀。另外，锅具的表面也容易与锅铲等坚固物体碰撞从而造成磨损。腐蚀和磨损都成为影响锅具使用寿命的重要因素。
目前应用于锅具的表面保护技术主要有无涂层防锈技术、高分子层防锈技术等。其中，无涂层防锈技术主要以表面渗氮、阳极氧化、化学钝化技术为代表，其优点在于使得锅具健康美观、其表面坚硬易翻炒，但缺点是锅具的表面耐蚀性不佳。其代表产品有精铁真不锈、铸铁真不锈等。高分子层防锈技术主要以利用高分子封闭剂为代表，其优点在于成本低、初始耐蚀性佳，但缺点是高分子质地软，消费者实际使用时高分子层会被锅铲破坏，导致耐蚀性急剧下降，并且消费者对高分子锅具产品也有不健康的印象。其代表产品有低端铸铁喷涂锅等。
因此，亟需一种能够使锅具的防腐性能和耐磨性能俱佳的表面保护技术。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题中的一个或多个，本发明提供一种锅具的处理方法和一种锅具。
本发明的锅具的处理方法包括以下步骤：步骤(i)：将第一粉末与第二粉末混合，从而得到复合粉末，其中，上述第一粉末为非晶合金粉末，上述第二粉末为熔点低于上述非晶合金粉末的低熔点合金粉末，上述第一粉末的粒度为200目～600目，上述第二粉末的粒度为400目～800目，上述第一粉末的粒度大于上述第二粉末的粒度；以及步骤(ii)：通过热喷涂将上述复合粉末喷涂在锅具的表面，从而形成非晶合金复合涂层。如此，通过将非晶合金粉末与低熔点合金粉末混合而得到的复合粉末热喷涂于锅体的表面，从而能够使锅具兼具高耐磨性和高耐蚀性。
根据本发明的示例性实施例，在上述步骤(i)中，可以将上述第一粉末与上述第二粉末以质量比为4:1～7:1的比例混合。如此，通过将第一粉末与第二粉末的质量比限定在该范围内，能够使形成的非晶复合涂层中的非晶相含量在预定范围以上，保证涂层有良好的不粘效果。
根据本发明的示例性实施例，上述非晶合金复合涂层中，非晶相含量可以为70质量％以上。如此，通过使形成的非晶复合涂层中的非晶相含量在70％以上，能够使涂层有良好的不粘效果。
根据本发明的示例性实施例，上述第一粉末可以为从由铁基非晶合金粉末、锆基非晶合金粉末、铜基非晶合金粉末、铝基非晶合金粉末、镁基非晶合金粉末、钛基非晶合金粉末以及等原子比高熵非晶合金粉末组成的组中选择的任意一种或几种。如此，能够进一步提高锅具的性能。
根据本发明的示例性实施例，上述第一粉末可以为锆基非晶合金粉末，上述第二粉末可以为由从铸铁粉末、不锈钢粉末、铝合金粉末和铜合金粉末组成的组中选择的任意一种或几种。如此，能够进一步提高锅具的性能。
根据本发明的示例性实施例，上述非晶合金复合涂层的厚度可以为100μm～500μm。如此，通过将非晶合金复合涂层的厚度控制在以上范围内，能够避免因非晶合金复合涂层过薄而影响防腐蚀效果和耐磨性，并且能够防止因非晶合金复合涂层的厚度太厚而导致的非晶合金复合涂层的微观缺陷增加。根据本发明的示例性实施例，上述非晶合金复合涂层的孔隙率可以为5％以下。通过将非晶合金复合涂层的孔隙率控制在5％以下，能够使非晶合金复合涂层结构致密，强度更高。
根据本发明的示例性实施例，上述非晶合金复合涂层的表面粗糙度可以为2μm～8μm。如此，通过将非晶合金复合涂层的表面粗糙度控制在上述范围内，使得非晶合金复合涂层更致密，进一步提高锅具的耐磨性和耐蚀性。
另外，本发明所提供的锅具是经过上述锅具的处理方法处理而成。
通过对锅具进行以上的处理方法，能提供一种兼具高耐磨性和高耐蚀性的锅具
根据本发明的示例性实施例，上述锅具可以为铁制锅具或镁合金制锅具。
具体实施方式
现在，将在下文中更充分地描述本发明构思。
具体来说，在防腐技术的应用研究中，非晶合金涂层由于其非晶结构，因此具有非常广阔的应用前景。非晶合金又称为液态金属，由于其没有像晶体合金那样的晶界、孪晶、晶格缺陷、位错、层错等结构缺陷，而且没有异相、析出物、偏析以及其他成分起伏，是一种混乱的无序结构，因此在化学上具有高度的均匀一致性，受到外力时不存在晶界滑移等塑性变形形式，具有更高的强度。另外，由于非晶合金中没有晶粒和晶界，因此非晶合金比晶态金属更加耐腐蚀，一般不发生局部腐蚀，且点蚀受到抑制。因此，考虑通过在锅具的表面设置非晶合金涂层，来提高锅具的耐磨性和耐蚀性。
一般来说，非晶合金涂层中的非晶含量越高，孔隙率越低，则非晶合金涂层的耐蚀性越好。但是非晶合金涂层的制备过程中存在许多问题，导致制备出的非晶合金涂层产生晶界、偏析等组织缺陷，或者组织疏松、孔隙率大等，影响非晶合金涂层的质量。因此，即使在锅具的表面设置非晶合金涂层，也难以使锅具兼具高耐磨性和高耐蚀性的特点。
对此，本发明人发现，通过在非晶合金粉末中混入熔点低于非晶合金粉末的低熔点合金粉末后，将所得到的复合粉末热喷涂于锅体的表面，利用低熔点合金来填充非晶合金所形成的间隙，从而能够形成低孔隙率的非晶合金复合涂层。如此形成的非晶合金复合涂层具有优异的耐蚀性能和耐磨性能。
因此，本发明设计了一种新的锅具的处理方法，其包括以下步骤：步骤(i)：将第一粉末与第二粉末混合，从而得到复合粉末，其中，第一粉末为非晶合金粉末，第二粉末为熔点低于非晶合金粉末的低熔点合金粉末，第一粉末的粒度为200目～600目，第二粉末的粒度为400目～800目，第一粉末的粒度大于第二粉末的粒度；以及步骤(ii)：通过热喷涂将复合粉末喷涂在锅具的表面，从而形成非晶合金复合涂层。如此形成的非晶合金复合涂层具有非晶结构，并且具有高耐磨性同时孔隙率低，组织结构致密，具有持久防腐蚀的效果。
具体来说，本发明通过热喷涂技术并利用非晶合金-低熔点合金构成的复合粉末，在锅体的内表面设置非晶合金复合涂层。在所形成的非晶合金复合涂层中，由于非晶合金具有长程无序，短程有序的微观结构，没有像晶体合金那样晶界、孪晶、晶格缺陷、位错、层错等结构缺陷，而且没有异相、析出物、偏析以及其他成分起伏，是一种混乱的无序结构，在化学上有高度的均匀一致性，受到外力时不存在晶界滑移等塑性变形形式，因此具有更高的强度。另外，由于该非晶合金复合涂层同时具有非晶相与晶体相，低熔点合金粉末相对于非晶合金粉末在喷涂过程中融化状态更好，因此在形成非晶合金复合涂层时能够填充在非晶合金组织的孔隙中，使整个非晶合金复合涂层的组织结构更致密，防腐蚀效果更好。与此同时，部分晶体组织也能提高非晶合金复合涂层的韧性，提高非晶合金复合涂层的抗冲击性能。
其中，本发明的复合粉末中的非晶合金粉末与低熔点合金粉末的组合方式可以为球磨混合、包覆造粒等。
另外，在本发明中，低熔点合金粉末的粒径应当小于非晶合金粉末的粒径。具体来说，非晶合金粉末的粒度范围为200目～600目，优选为300目～500目，进一步优选为200目～400目。低熔点合金粉末的粒度范围为400目～800目，优选为500目～600目，进一步优选为600目～700目。通过使非晶合金粉末和低熔点合金粉末的粒度在上述范围内，从而能够在相同工艺条件下，使低熔点粉末熔化变形更充分，能够很好地填充在非晶合金组织的孔隙间，降低非晶合金复合涂层的孔隙率。
另外，在本发明中，非晶合金粉末与低熔点合金粉末比例(质量比)可以为4:1～7:1，由此，能够保证形成的非晶复合涂层中的非晶相含量在70％以上(考虑到非晶合金粉末在喷涂过程中的损耗或晶化转变)，并使涂层有良好的不粘效果。其中，优选非晶合金粉末与低熔点合金粉末比例(质量比)在5:1～6:1。
另外，在本发明中，非晶合金粉末可以是从由铁基非晶合金粉末、锆基非晶合金粉末、铜基非晶合金粉末、铝基非晶合金粉末、镁基非晶合金粉末、钛基非晶合金粉末以及等原子比高熵非晶合金粉末组成的组中选择的任意一种或几种。优选非晶合金粉末为锆基非晶合金粉末。另外，非晶合金粉末的主要元素成分可以包括Fe、Zr、Cμ、Al、Mg、Ti、Sn、Ni、Pb、Zn、Nd、Ga、Mo、Hf、Cr、Ca、Y、Si、P、B、C等。例如，非晶合金粉末的成分以原子百分比表示，可以为Zr60-Cr20-Al13-Ni5-Hf2、Zr65-(Ti)-Ni10-Al10-Cu15(其中，“(Ti)”是指微量含有或不含有)、Fe80-Cr5-Mo6-B4-Si5、Fe50-Zr20-Cr9-B6-Cμ10-Y5等。另外，在本说明书中，等原子比高熵合金是指本领域所公知的包含四种以上的合金元素并且各种合金组元的原子百分比相等或基本相等。具体来说，等原子比高熵非晶合金可以为Fe20-Sn20-Pb20-P20-C20等。低熔点合金粉末可以为铝合金粉末或镁合金粉末等。在本说明书中，“低熔点”是指比对应的非晶合金粉末的熔点低。例如，在非晶合金粉末为锆基非晶合金粉末的情况下，低熔点合金粉末可选自铸铁粉末、不锈钢粉末、铝合金粉末或者铜合金粉末等。
另外，在本发明中，通过热喷涂将复合粉末喷涂在锅体的内表面来制备非晶合金复合涂层。非晶合金复合涂层的厚度为100μm～500μm，优选为200μm～400μm，进一步优选为250μm～350μm。如果非晶合金复合涂层的厚度过薄，会因仅形成两层到三层金属粉末沉积层，没有后续喷涂粒子的夯实作用，沉积粒子受力变形较小，非晶合金复合涂层的致密度较差，最终导致非晶合金复合涂层疏松多孔、强度较差、非晶合金复合涂层的防腐蚀效果和耐磨性受到影响。另一方面，如果非晶合金复合涂层的厚度太厚，则导致喷涂时非晶合金复合涂层中的热量集中，部分组织产生晶化转变，非晶相比例降低，导致非晶合金复合涂层的微观缺陷增加。另外，通过将非晶合金复合涂层的厚度设置在上述范围内，能够将非晶合金复合涂层中的非晶相占比控制在70质量％以上。
另外，在本发明中，由于喷涂过程中低熔点合金粉末的填充效果，非晶合金复合涂层的孔隙率可以控制在5％以内。因此，非晶合金复合涂层结构致密，强度更高。优选在喷涂完后，用工业百洁布进行砂光，将非晶合金复合涂层的表面粗糙度Ra控制在2μm～8μm范围内。通过将非晶合金复合涂层的表面粗糙度Ra控制在上述范围内，使得非晶合金复合涂层的表面疏松结构被去除，非晶合金复合涂层更致密，进一步提高锅具的耐磨性和耐蚀性。
另外，在本发明中，作为第一粉末的非晶合金粉末的制备方法可以采用现有技术中通常使用的方法。优选采用雾化制粉法来制备非晶合金粉末。以铁基非晶合金粉末为例，将铁基非晶合金熔融液射向高速旋转(其表面线速度可达100m/s)的铜制急冷盘上，在离心力的作用下，合金液雾化后凝固成的细粒就会向四周散开，通过装在盘上四周的气体喷嘴喷吹惰性气体以加速冷却。该方法冷却速率可达106K/s，使合金组织来不及结晶以过冷态凝固，形成非晶合金粉末。
另外，在本发明中，可以采用现有技术中通常使用的方法进行热喷涂。具体来说，以采用低压等离子弧工艺进行热喷涂为例，其包括如下步骤：步骤(i)对锅具的基体表面进行预处理。首先，锅胚采用碱性溶剂清洗表面油污后用清水洗净，烘干，然后再进行喷砂粗化，从而增加基体表面的粗糙度，提高后续喷涂层的结合力；步骤(ii)将锅体预热。采用加热炉预热，预热温度为200℃～300℃，通过预热可以减少基体与高温粉末的温差，减少基体与涂层的热应力，提高涂层的质量和结合强度；步骤(iii)等离子起弧，喷涂形成非晶合金涂层。最后，使形成的非晶合金复合层自然冷却后，采用120目砂纸对表面进行砂光处理，砂光后使表面粗糙度Ra达到2μm～8μm。其中，优选热喷涂的工艺参数如下：喷涂室真空度抽至3Pa，冲入氩气至6×103Pa，转移弧功率为30Kw，电弧电流为600A～800A，喷涂距离为120mm，喷涂角度为60°～80°，锅体预热温度为200℃～300℃，送粉速度为10～40g/min，氢气压力为0.3～0.7MPa，流量为5～10L/min。另外，在喷涂过程中，优选采用多次喷涂法，每次喷涂厚度为50μm，从而防止涂层过热。
另外，本发明的锅具可以采用通常所使用的锅具，例如可以为铁制锅具或镁合金制锅具。
下面结合实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[实施例1]
(1)制备第一粉末
将Fe、Cr、Mo、B、Si这五种金属材料按照合金化学式Fe80-Cr5-Mo6-B4-Si5中的原子百分比含量进行配料，将上述合金原料在熔炼炉中熔炼成铁基熔融合金液，将该铁基熔融合金液喷射向高速旋转的铜制急冷盘上，在离心力的作用下，铁基熔融合金液雾化后凝固成的细粒向四周散开，通过装在急冷盘四周的气体喷嘴喷吹惰性气体，使细粒加速冷却，形成铁基非晶合金粉末。
将所得到的铁基非晶合金粉末进行筛分，选择粒度为300目～400目的铁基非晶合金粉末作为第一粉末。
(2)准备第二粉末
准备市售的304不锈钢粉末，将该不锈钢粉末进行粉碎筛分，选择粒度为500目～600目的不锈钢粉末作为第二粉末。
(3)制备复合粉末
将第一粉末与第二粉末以5:1的比例混合后，得到复合粉末。
(4)制备非晶合金复合涂层
步骤(i)：对锅具的表面进行预处理
用碱性溶剂清洗锅具的表面油污，再用清水清洗后烘干。然后，对表面进行喷砂粗化。
步骤(ii)：预热锅体
用加热炉将锅体预热到230℃。
步骤(iii)：形成非晶合金复合涂层
将喷涂室的真空度抽至3Pa，然后冲入氩气至6×103Pa。利用等离子起弧，将复合粉末分四次热喷涂于经预热的锅体表面，每次喷涂厚度50μm，形成厚度为200μm的非晶合金复合涂层。其中，等离子弧功率设为30Kw，电弧的电流设为700A，喷涂距离设为120mm，喷涂角度设为70°，送粉速度设为25g/min，氢气压力设为0.5MPa，流量设为7L/min。
(5)砂光
将形成的非晶合金复合涂层自然冷却至室温，用120目砂纸对非晶合金复合涂层的表面进行砂光处理。通过粗糙度仪，确认非晶合金复合涂层的表面粗糙度Ra达到2μm～8μm后结束砂光处理。
[实施例2]
(1)制备第一粉末
将Zr、Cr、Nb、Ni、Hf这五种金属材料按照合金化学式Zr60-Cr20-Nb13-Ni5-Hf2中的原子百分比含量进行配料，按照与上述实施例1相同的方法，制备锆基非晶合金粉末。
将所得到的锆基非晶合金粉末进行筛分，选择粒度为300目～400目的锆基非晶合金粉末作为第一粉末。
(2)准备第二粉末
准备市售的304不锈钢粉末，将该不锈钢粉末进行粉碎筛分，选择粒度为500目～600目的不锈钢粉末作为第二粉末。
(3)制备复合粉末
将第一粉末与第二粉末以5:1的比例混合后，得到复合粉末。
(4)制备非晶合金复合涂层
步骤(i)：对锅具的表面进行预处理
用碱性溶剂清洗锅具的表面油污，再用清水清洗后烘干。然后，对表面进行喷砂粗化。
步骤(ii)：预热锅体
用加热炉将锅体预热到200℃。
步骤(iii)：形成非晶合金复合涂层
将喷涂室的真空度抽至3Pa，然后冲入氩气至6*103Pa。利用等离子起弧，将复合粉末分四次热喷涂于经预热的锅体表面，每次喷涂厚度50μm，形成厚度为200μm的非晶合金复合涂层。其中，等离子弧功率设为30Kw，电弧的电流设为700A，喷涂距离设为120mm，喷涂角度设为70°，送粉速度设为25g/min，氢气压力设为0.5MPa，流量设为7L/min。
(5)砂光
将形成的非晶合金复合涂层自然冷却至室温，用120目砂纸对非晶合金复合涂层的表面进行砂光处理。通过粗糙度仪，确认非晶合金复合涂层的表面粗糙度Ra达到2μm～8μm后结束砂光处理。
[实施例3]
除了选择粒度为200目～300目的锆基非晶合金粉末作为第一粉末，选择粒度为400目～500目的不锈钢粉末作为第二粉末，将第一粉末与第二粉末以4:1的比例混合后得到复合粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
[实施例4]
除了选择粒度为500目～600目的锆基非晶合金粉末作为第一粉末，选择粒度为700目～800目的不锈钢粉末作为第二粉末，将第一粉末与第二粉末以7:1的比例混合后得到复合粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
[实施例5]
除了选择粒度为200目～300目的锆基非晶合金粉末作为第一粉末，选择粒度为500目～600目的不锈钢粉末作为第二粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
[实施例6]
除了将第一粉末与第二粉末以6:1的比例混合后得到复合粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
[实施例7]
除了将第一粉末与第二粉末以3:1的比例混合后得到复合粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
[比较例1]
比较例1与上述实施例1的不同之处在于，直接使用上述实施例1的第一粉末，来形成非晶合金涂层。其他步骤与上述实施例1相同。
[比较例2]
除了选择粒度为500目～600目的锆基非晶合金粉末作为第一粉末，选择粒度为200目～300目的不锈钢粉末作为第二粉末以外，按照与上述实施例2相同的方法，得到表面设置有非晶合金复合涂层的锅具。
性能指标测试
检测上述实施例1～6以及比较例1～2得到的锅具的性能，并将其记载于表1。其中，性能测试方法如下：
(1)耐磨性检测方法
采用涂料耐磨性试验机检测，耐磨次数越多，则耐磨性越好。
(2)耐蚀性检测方法
采用苏泊尔内控标准：5％盐雾24小时以上不生锈；煮5％盐水，保持微沸，3小时以上不生锈；浸泡2％乙酸，3小时以上不生锈。
(3)不粘性检测方法
采用国标GB/T32095标准中对不粘涂层的不粘性试验方法，按照其中的煎蛋不粘性试验来测试锅具的不粘性。检查煎蛋与锅具的粘附情况，将锅具的不粘性分为以下三个等级：
优(○)：用塑料铲可使鸡蛋无损伤取出并不留残渣。
良(◎)：用塑料铲不能使鸡蛋无损伤取出，但用湿海绵轻拭可去除残渣。
差(×)：用湿海绵轻拭不能去除残渣。
表1：性能指标测试结果
Figure BDA0003252019400000091
Figure BDA0003252019400000101
由上述表1可知，虽然设置有非晶合金涂层的锅具的耐磨性和耐腐蚀性均合格，但是通过将实施例1～7与比较例1对比可知，与设置有单一的非晶合金涂层的锅具相比，设置有混合了低熔点合金粉末而制得的非晶合金复合涂层的锅具具有更加优异的耐磨性、耐腐蚀性。另外，通过将实施例2～6与比较例2对比可知，如果低熔点合金粉末的粒度大于非晶合金粉末，则耐磨性、耐腐蚀性均变差。发明人认为这是因为低熔点合金粉末的颗粒大于非晶合金粉末的粉末颗粒，导致低熔点合金无法充分填充在非晶合金组织的空隙间，反而影响了其性能。另外，通过将实施例1与实施例2～7对比可知，与其他非晶合金复合涂层相比，设置有锆基非晶合金复合涂层的锅具的耐磨性、耐腐蚀性更优。另外，通过将实施例7与实施例2对比可知，在相同的条件下，实施例7的锅具的不粘性差于实施例2的锅具的不粘性，发明人认为这是因为非晶合金涂层中的非晶相含量过低，影响了锅具的不粘性。
综上所述，根据本发明，具有如下有益效果：
(1)本发明通过对锅体表面设置由粒度关系满足预定条件的非晶合金粉末与低熔点合金粉末混合制成的非晶合金复合涂层，从而使锅具兼具高耐磨性和高耐蚀性的特点。
(2)本发明通过限定非晶合金粉末与低熔点合金粉末的混合比例，从而得到不粘性优异的锅具。
(3)本发明通过选用锆基非晶合金作为制备非晶合金复合涂层的原料之一，从而能够进一步提高锅具的耐磨性、耐腐蚀性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种锅具的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(i)：将第一粉末与第二粉末混合，得到复合粉末，其中，所述第一粉末为非晶合金粉末，所述第二粉末为熔点低于所述非晶合金粉末的熔点的低熔点合金粉末，所述第一粉末的粒度为200目～600目，所述第二粉末的粒度为400目～800目，所述第一粉末的粒度大于所述第二粉末的粒度；以及
步骤(ii)：通过热喷涂将所述复合粉末喷涂在锅具的表面，从而形成非晶合金复合涂层。
2.根据权利要求1所述的锅具的处理方法，其特征在于，在所述步骤(i)中，将所述第一粉末与所述第二粉末以质量比为4:1～7:1的比例混合。
3.根据权利要求2所述的锅具的处理方法，其特征在于，在所述非晶合金复合涂层中，非晶相含量为70质量％以上。
4.根据权利要求1所述的锅具的处理方法，其特征在于，所述第一粉末为从由铁基非晶合金粉末、锆基非晶合金粉末、铜基非晶合金粉末、铝基非晶合金粉末、镁基非晶合金粉末、钛基非晶合金粉末以及等原子比高熵非晶合金粉末组成的组中选择的任意一种或几种。
5.根据权利要求4所述的锅具的处理方法，其特征在于，所述第一粉末为锆基非晶合金粉末，所述第二粉末为从由铸铁粉末、不锈钢粉末、铝合金粉末和铜合金粉末组成的组中选择的任意一种或几种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的锅具的处理方法，其特征在于，所述非晶合金复合涂层的厚度为100μm～500μm。
7.根据权利要求6所述的锅具的处理方法，其特征在于，所述非晶合金复合涂层的孔隙率为5％以下。
8.根据权利要求1～5所述的锅具的处理方法，其特征在于，所述非晶合金复合涂层的表面粗糙度为2μm～8μm。
9.一种锅具，其特征在于，所述锅具经过权利要求1～8中任一项所述的锅具的处理方法处理而成。
10.根据权利要求9所述的锅具，其特征在于，所述锅具为铁制锅具或镁合金制锅具。
CN202111048692.3A 2021-09-08 2021-09-08 锅具的处理方法以及锅具 Active CN115142006B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111048692.3A CN115142006B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 锅具的处理方法以及锅具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111048692.3A CN115142006B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 锅具的处理方法以及锅具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115142006A true CN115142006A (zh) 2022-10-04
CN115142006B CN115142006B (zh) 2023-10-03

Family

ID=83404959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111048692.3A Active CN115142006B (zh) 2021-09-08 2021-09-08 锅具的处理方法以及锅具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115142006B (zh)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2238006Y (zh) * 1995-11-24 1996-10-23 陶治 新型不粘锅
KR20060031365A (ko) * 2004-10-08 2006-04-12 재단법인 포항산업과학연구원 비정질 합금의 코팅 방법
TW200940721A (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Univ Ishou Mg-based metallic bilk glass composites with high ductility
CN103866223A (zh) * 2013-09-26 2014-06-18 华中科技大学 一种新型韧性颗粒强化的铁基非晶基复合涂层
US20160047028A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Liquidmetal Coatings, Llc Composite coating material with amorphous-containing matrix
CN206761519U (zh) * 2017-01-17 2017-12-19 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 炊具和烹饪器具组件
JP2017226915A (ja) * 2016-06-17 2017-12-28 吉川工業株式会社 溶射皮膜及び溶射皮膜部材
CN108247042A (zh) * 2018-01-26 2018-07-06 长安大学 Ni包Al包覆Fe基非晶合金复合粉末及其制备方法和应用
CN108330426A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 炊具、烹饪器具组件及炊具的制备方法
CN109207791A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 一种Cu基微晶合金及其制备方法
CN109487179A (zh) * 2017-09-11 2019-03-19 比亚迪股份有限公司 紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用
CN109652753A (zh) * 2019-02-12 2019-04-19 南昌航空大学 一种镁合金表面防腐涂层的制备方法
WO2020196608A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 日立金属株式会社 アモルファス合金薄帯、アモルファス合金粉末、及びナノ結晶合金圧粉磁心、並びにナノ結晶合金圧粉磁心の製造方法
US20200324373A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Baolong Shen Iron-based amorphous nanocrystalline laser cladding composite coating, preparation method and test method thereof
CN112315299A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 浙江康家宝炊具有限公司 一种冷喷涂锅具及其冷喷涂处理方法
CN112921264A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 浙江师范大学 非晶自润滑涂层的高压柱塞制备方法
CN113005498A (zh) * 2021-02-22 2021-06-22 佳木斯大学 一种自润滑锆基非晶合金及其制备方法和应用

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2238006Y (zh) * 1995-11-24 1996-10-23 陶治 新型不粘锅
KR20060031365A (ko) * 2004-10-08 2006-04-12 재단법인 포항산업과학연구원 비정질 합금의 코팅 방법
TW200940721A (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Univ Ishou Mg-based metallic bilk glass composites with high ductility
US20160047028A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Liquidmetal Coatings, Llc Composite coating material with amorphous-containing matrix
CN103866223A (zh) * 2013-09-26 2014-06-18 华中科技大学 一种新型韧性颗粒强化的铁基非晶基复合涂层
JP2017226915A (ja) * 2016-06-17 2017-12-28 吉川工業株式会社 溶射皮膜及び溶射皮膜部材
CN108330426A (zh) * 2017-01-17 2018-07-27 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 炊具、烹饪器具组件及炊具的制备方法
CN206761519U (zh) * 2017-01-17 2017-12-19 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 炊具和烹饪器具组件
CN109207791A (zh) * 2017-07-03 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 一种Cu基微晶合金及其制备方法
CN109487179A (zh) * 2017-09-11 2019-03-19 比亚迪股份有限公司 紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用
CN108247042A (zh) * 2018-01-26 2018-07-06 长安大学 Ni包Al包覆Fe基非晶合金复合粉末及其制备方法和应用
CN109652753A (zh) * 2019-02-12 2019-04-19 南昌航空大学 一种镁合金表面防腐涂层的制备方法
WO2020196608A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01 日立金属株式会社 アモルファス合金薄帯、アモルファス合金粉末、及びナノ結晶合金圧粉磁心、並びにナノ結晶合金圧粉磁心の製造方法
US20200324373A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-15 Baolong Shen Iron-based amorphous nanocrystalline laser cladding composite coating, preparation method and test method thereof
CN112315299A (zh) * 2020-11-16 2021-02-05 浙江康家宝炊具有限公司 一种冷喷涂锅具及其冷喷涂处理方法
CN112921264A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 浙江师范大学 非晶自润滑涂层的高压柱塞制备方法
CN113005498A (zh) * 2021-02-22 2021-06-22 佳木斯大学 一种自润滑锆基非晶合金及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《徐滨士文集》编委会, 北京理工大学出版社 *
王爱萍;常新春;侯万良;王建强;: "镍基非晶合金涂层的制备与腐蚀性能", 金属学报, no. 05, pages 309 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115142006B (zh) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. MoB–CoCr as alternatives to WC–12Co for stainless steel protective coating and its corrosion behavior in molten zinc
JP5867332B2 (ja) アルミニウム合金製耐摩耗性部材およびその製造方法
CN104152891A (zh) 一种镁合金表面快速形成冶金合金层的方法
CN101736248A (zh) 含铝-硅-锌-稀土-镁-铁-铜-锰-铬-锆的热浸镀合金及其制备方法
CN109207985A (zh) 一种镁合金表面高熵合金膜层的制备方法
CN115138544B (zh) 锅具的处理方法以及锅具
CN115142006B (zh) 锅具的处理方法以及锅具
CN115142000B (zh) 锅具的处理方法以及锅具
CN115142007B (zh) 锅具的处理方法以及锅具
CN111485191A (zh) 用于等离子喷涂的复合涂层粉末及其制备方法和应用、非晶复合涂层及其制备方法
CN115161582A (zh) 锅具的处理方法以及锅具
CN102758162A (zh) 一种铝合金镀覆钢板的镀覆液及镀覆方法
CN115141999A (zh) 涂层及包括涂层的炊具
CN101736274B (zh) 含铝-硅-锌-稀土-铁-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法
CN115141998A (zh) 非晶合金涂层及其制备方法
CN101736260B (zh) 含铝-硅-锌-稀土-镁-铜-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法
CN101736249B (zh) 专用于钛合金零部件表面涂层的热浸镀合金及其制备方法
CN101736254B (zh) 含铝-硅-锌-稀土-镁-铁-锰-铬-锆的热浸镀合金及其制备方法
Balamurugan et al. Influence of Zinc Silicate Particles Coating Deposited by High Velocity Oxygen Fuel Method on the Microstructure and Wear Resistance of Carbon Steel
Culliton et al. Process refinement through Design of Experiments (Taguchi) to reduce porosity levels of thin Flame Spray NiCrBSi coatings on cast Aluminium alloys
Cui et al. Wear performance of ZrO2 reinforced stellite 6 matrix coatings prepared by laser cladding at elevated temperature
JP4176064B2 (ja) ピストンリング及びその製造方法
CN101736251B (zh) 含铝-硅-锌-稀土-镁-铁-铜-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法
CN101736269B (zh) 专用于钛合金零部件表面涂层的热浸镀合金及其制备方法
CN101736256B (zh) 含铝-硅-锌-稀土-铁-铜-锰-铬的热浸镀合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant