RU2705037C1 - Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий - Google Patents
Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705037C1 RU2705037C1 RU2017131822A RU2017131822A RU2705037C1 RU 2705037 C1 RU2705037 C1 RU 2705037C1 RU 2017131822 A RU2017131822 A RU 2017131822A RU 2017131822 A RU2017131822 A RU 2017131822A RU 2705037 C1 RU2705037 C1 RU 2705037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- iron
- heating
- cast
- protective coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cookers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу изготовления различных видов бытовых и промышленных чугунных изделий, в частности производству кухонной чугунной посуды для приготовления пищи. Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий включает литье серого чугуна в литейную форму для получения отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, заусенцев, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки, и формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа путем ее нагрева и погружения в масло после нагрева. При формировании на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа выполняют двукратный-четырехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости к агрессивным средам и увеличение срока службы. 1 табл.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к производству кухонной чугунной посуды и других чугунных изделий из серого чугуна, а именно к способам изготовления чугунной посуды для приготовления пищевых продуктов, и может быть использовано для изготовления бытовых и промышленных чугунных изделий.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, задиров, обдирку, шлифование и пескоструйную обработку отливки, а также формирование на отливке защитного покрытия в виде слоя эмали [Справочник по чугунному литью. Под редакцией д-ра техн. наук Н.Г. Гиршовича. - 3-е изд., Л.: Машиностроение 1978. - 758 с, с. 642-645] [1].
Известен способ изготовления чугунной посуды, включающий приготовление шликера путем смешения двух эмалей грунтовой и покровной, нанесение его на поверхность изделий и обжиг, причем при приготовлении шликера берут в качестве грунтовой эмали - эмаль ЭГ-2 в количестве 58,8-63,2%, а в качестве покровной эмали -эмаль ЭСП-33 в количестве 31,9-27,51% к которым дополнительно добавляют 5,5-5,47% маршалита и 3,8-3,82% пигмента, а обжиг проводят в течение 10 15 мин при температуре 740-780°С [«Способ эмалирования чугунных и стальных изделий» RU 2038418 (RU) C23D 5/02,27.06.1995] [2].
Для получения прочного черного матового покрытия в состав эмали вводят пигмент, содержащий двуокись кобальта в количестве 12,5-20,6%, а обжиг производят при температуре 740-750°С.
Для получения блестящего шероховатого покрытия обжиг производят при температуре 770-780°С.
Недостатком этих способов является образование на эмалевом покрытии рабочей поверхности дефектов чугунной посуды в виде пузырей, уколов, отколов и трещин.
Первые два дефекта связаны с газообразованием при обжиге, последние - с напряжениями, возникающими при температурной обработке пищи в упомянутой чугунной посуде, на границе раздела материалов чугун - эмаль вследствие различия коэффициентов расширения чугуна и эмали.
Кроме того, при значительной степени окисления на поверхности чугунной отливки образуется толстый, легко отделяемый слой окалины, что снижает сцепление грунта и эмали с поверхностью изделия, что снижает прочность эмалевого покрытия и срок службы чугунной посуды.
Известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, задиров, обдирку, шлифование отливки, и нанесение на отливку защитного покрытия в виде слоя консервационной смазки, состоящей из 50% парафина и 50% медицинского вазелина [РСТ УССР 114-88 Посуда чугунная черная. Общие технические условия, п. 2.5.1.] [3].
Недостатком этого способа является то, что чугунная посуда, которая не прошла пескоструйную и термическую обработку в процессе ее изготовления, при подготовке к последующей эксплуатации очищается от консервационной смазки и на ее рабочей поверхности при эксплуатации накапливаются остатки жиров и приправ, которые с годами становится вредными. При смывании остатков жиров на поверхности могут возникать коррозионные явления, что требует удаления продуктов коррозии для дальнейшей эксплуатации посуды.
Известен более способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, задиров, обдирку, шлифование и пескоструйную обработку отливки, а также формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа, включающего оксид железа Pe3O4, путем ее нагрева и погружения в масло [«Посуд чавунний з захисним покриттям та cпociб його виготовлення» UA 56079 А (Сонкiн О.Л.), A47J 37/00, B21J 51/22; 15.04.2003] [4].
При формировании на поверхности отливки защитного покрытия из окисного слоя железа ее нагрев ведут до температуры 830-900°С.
Формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа, путем ее нагрева до упомянутого диапазона температур и последующего погружения в масло несколько повышает прочность, пластичность защитного покрытия и чугунной посуды, изготовленной известным способом.
Однако существенным недостатком такого способа изготовления чугунной посуды является то, что при высокой температуре нагрева до 830-900°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет» (коробится и деформируется), искажая первоначальную форму отливки.
При этом проектные геометрические параметры и форма отливки нарушаются, в связи с чем качество получаемой этим способом чугунной посуды снижается.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, заусенцев, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки, и формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа путем ее нагрева и погружения в масло после нагрева. [«Спосiб виготовлення чавунного посуду» UA 80885 С2 (Сонкiн О.Л.) A47J 27/00, A47J 37/00, C21D 1/00; 12.11.2007] [5].
Согласно известному способу формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа осуществляют путем нагрева до температуры 680-800°С и последующего погружения в масло.
За счет этого несколько повышается прочность, пластичность, обеспечивается стабилизация проектных геометрических параметров и форма чугунных изделий.
Недостатком известного способа изготовления чугунных изделий является то, что при однократном нагреве отливки до температуры 680-800°С и последующем погружение в масло на поверхности отливки формируется защитного покрытия из окисного слоя железа толщиной 2,1-6,25 мкм.
Такая толщина защитного покрытия не обеспечивает высокую стойкость получаемого защитного покрытия к агрессивным средам, что снижает качество и срок службы чугунной посуды и других чугунных изделий при их использовании.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В основу изобретения поставлена задача создания такого способа изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий, применение которого позволило бы повысить коррозионную стойкость изделий к агрессивным средам, что в свою очередь позволило бы значительно повысить их качество и срок службы.
Поставленная техническая задача решается, тем, что в способе изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий, включающем литье серого чугуна в литейную форму для получения отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, заусенцев, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки, и формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа путем ее нагрева и погружения в масло после нагрева, согласно изобретению, при формировании на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа выполняют двукратный-четырехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло.
Выполнение двукратного-четырехкратного нагрева отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойка после каждого погружения в масло обеспечивает формирование на поверхности отливки защитного покрытия из окисного слоя железа, включающего подслои, состоящие из закиси железа FeO (вюстит), закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) и окись железа Fe2O3 (гематит), толщина, количество и распределение которых зависит от температуры нагрева и режима охлаждения.
Закись железа (вюстит) - FeO - продукт химического окисления железа, характеризуется невысокой прочностью подслоя и тем, что он устойчив только при температурах свыше 575°С, при медленном охлаждении с более высоких температур он распадается по реакции 4FeO=Fe3O4+Fe.
Закись-окись железа (магнетит) - Fe3O4 - имеет решетку кубической системы типа минерала «шпинели», характеризуется высокой прочностью подслоя и медленным ростом пленок, обусловленным слабой диффузией железа и кислорода через решетку шпинели, а также тем, что он оказывает положительное влияние на повышение прочности и стойкости при формирования защитного покрытия из окисного слоя на поверхности чугунных изделий.
Окись железа (гематит) - Fe2O3 - имеет решетку ромбоэдрической системы типа «корунд», который характеризуется высокой прочностью и хрупкостью подслоя (возможны две модификации α - Fe2O3 и γ - Fe2O3).
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает формирование защитного покрытия из окисного слоя железа толщиной не более 20-22 мкм с наличием в нем наиболее прочного подслоя закиси-окиси железа Fe3O4 - магнетита, толщиной, составляющей 18-42% от общей толщины защитного покрытия, наличие которого оказывает существенное влияние на повышение прочности и стойкости защитного покрытия к агрессивным средам.
При этом другие подслои окисного слоя - закись железа FeO (вюстит) и окись железа Fe2O3 (гематит) являются не прочными (вюстит), хрупкими (гематит) соединениями и не влияют на повышение прочности и стойкости защитного покрытия отливки.
Толщина и количество подслоев окисного слоя железа: закись железа FeO (вюстит), закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) и окись железа Fe2O3 (гематит), и их распределение в окисной пленке защитного покрытия зависит преимущественно, от температуры нагрева и режима охлаждения.
Опытным путем установлено, что при формировании на отливке многослойного защитного покрытия из окисного слоя железа нижний предел по температуре нагрева может быть понижен до температуры 570°С, что обеспечивает формирование на отливке стойкого многослойного защитного покрытия из окисного слоя железа небольшой, но достаточной толщины.
Выбор температуры нагрева отливки меньше 570°С не целесообразен, так как на отливке в этом случае формируется многослойное защитное покрытие из окисного слоя железа недостаточной толщины, что снижает его стойкость к агрессивным средам и значительно снижает качество и срок службы чугунных изделий.
Выбор температуры нагрева отливки больше 800°С также не целесообразен, в связи с тем, что сформированное защитное покрытие приобретает высокую пористость и склонность к растрескиванию, что снижает стойкость к агрессивным средам, а также качество и срок службы чугунных изделий.
Кроме того при температуре нагрева отливки больше 800°С серый чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму и размеры отливки, что снижает качество чугунной посуды и других чугунных изделий.
Опытным путем установлено, что при пятикратном и более кратном цикле нагрева отливки чугунной посуды и других чугунных изделий до температуры 570-800°С, погружения ее в масло после каждого нагрева и мойки после каждого погружения в масло, рост толщины защитного покрытия из окисного слоя железа на ее поверхности, включающего подслои - закись железа FeO (вюстит), закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) и окись железа Fe2O3 (гематит) и, соответственно, повышение стойкости к агрессивным средам, практически прекращается, увеличивается количество дефектов в окисном слое и его химическая и механическая стойкость, ускоряются процессы обезуглероживания поверхностного слоя чугуна с повышенной концентрацией кремния.
Увеличение толщины защитного покрытия из окисного слоя железа больше 20-22 мкм приводит к повышению его пористости, растрескиванию и снижению эксплуатационных свойств и стойкости к агрессивным средам, что снижает качество и срок службы чугунной посуды и других чугунных изделий.
Нагрев отливки до температуры 570-800°С осуществляют преимущественно в электрической нагревательной печи.
Мойка отливки после каждого погружения в масло перед нагревом отливки до температуры 570-800°С обеспечивает формирование качественного и стойкого защитного покрытия из окисного слоя железа на поверхности отливки и товарный вид изготовленной чугунной посуды и других чугунных изделий после последнего погружения в масло.
При этом мойка отливки после погружения в масло перед нагревом отливки до температуры 570-800°С также необходима для того, чтобы избежать отрицательного влияния на процесс формирования защитного покрытия из окисного слоя железа на отливке при нагреве отливки с остатками масла в нагревательной электрической печи.
Вызвано это тем, что при нагреве отливки с остатками масла на ее поверхности в нагревательной электрической печи образуется много графита в виде сажи - углерода (С), обладающего электропроводностью, который проникает в огнеупорные материалы футеровки печи, что приводит к ее разрушению и нарушает ее электроизоляционные свойства, что отрицательно сказывается на процессе формирования защитного покрытия на отливке.
Кроме того, продукты сгорания масла при погружении в него раскаленной отливки или при последующем нагреве охлажденной в масле отливки (без промывки) сильно канцерогенны и вредны для персонала, а мойка отливки обеспечивает улучшение экологии производства.
Предложенный способ позволяет управлять процессом формирования на отливке многослойного защитного покрытия из окисного слоя железа, включающего подслои -закись железа FeO (вюстит), закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) и окись железа Fe2O3 (гематит), либо только закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) и окись железа Fe2O3 (гематит) (в зависимости от режима термической обработки) и в зависимости от потребности выполнять:
- двукратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло, и в результате упомянутых операций формировать защитное покрытие из окисного слоя железа толщиной 5-10 мкм;
- трехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С и погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло, и в результате упомянутых операций формировать на отливке защитное покрытия из окисного слоя железа толщиной 7-18 мкм,
- четырехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С и погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло, и в результате упомянутых операций формировать на отливке защитное покрытия из окисного слоя железа толщиной 8-22 мкм.
При этом толщина основного наиболее прочного и стойкого к агрессивным средам подслоя закиси-окиси железа Fe3O4 (магнетита), прилегающего к металлу отливки, из окисного слоя железа многослойного защитного покрытия составляет 18-42% от общей толщины окисного слоя железа.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для отливки чугунной посуды и других чугунных изделий применяют серый чугун, в химический состав которого входят
В шихту для плавки серого чугуна вводят железо, углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, никеля и медь в количествах, необходимых для получения чугуна определенного химического состава.
Расплавленную шихту льют в различные литейные формы для получения отливки.
Чашеобразные отливки используют для изготовления различной кухонной посуды, такой как: сковороды, сотейники, блинницы, жаровни, кастрюли, казаны, кастрюли WOK, чугунки печные, крышки и другие виды чугунной посуды.
Фигурные отливки используют для изготовления различных чугунных изделий, таких как: треноги, мангалы, подставки и держатели для сковород, печные плиты.
Затем отливки чугунной посуды и других чугунных изделий подвергают механической обработке, при которой последовательно удаляют литники и задиры, производят обдирку и шлифование поверхности.
После этого выполняют пескоструйную обработку поверхности отливки на пескоструйной установке и формируют на рабочей поверхности отливки защитное покрытие из окисного слоя железа путем ее многократного нагрева в электрической нагревательной печи, погружения в масло после каждого нагрева и мойки после каждого погружения в масло.
Мойка отливки после погружения в масло перед нагревом отливки до температуры 570-800°С необходима для того, чтобы уменьшить количество продуктов сгорания масла на поверхности изделия и избежать их негативного влияния на стойкость элементов печи, на обслуживающий персонал и окружающую среду
Негативное влияние продуктов сгорания масла обусловлено тем, что при нагреве отливки с остатками масла в печи образуется много графита в виде сажи - углерода (С).
Обладающий электропроводностью графит откладывается на поверхности изделий, проникает в огнеупорные материалы футеровки печи и разрушает ее, нарушает ее электроизоляционные свойства и негативно сказывается на процессе формирования защитного покрытия из окисного слоя железа.
Кроме того продукты сгорания масла являются канцерогенными и вредны для персонала, а мойка отливки обеспечивает улучшение экологии производства.
При формировании на отливке чугунной изделий защитного покрытия из окисного слоя железа ее нагрев ведут до температуры 570-800°С, что является оптимальным для формирования на отливке многослойного защитного покрытия из окисного слоя железа, включающего следующие подслои - закись железа FeO (вюстит), закись-окись железа Fe3O4 (магнетит) характеризующийся высокой прочностью подстоя, и окись железа Fe2O4 (гематит), что позволяет получить защитное покрытие с наилучшим соотношением прочности, пластичности, коррозионной стойкости, а также стабилизации проектных геометрических параметров формы, и качества чугунных изделий.
При температуре нагрева отливки меньше 570°С толщина защитного покрытия из окисного слоя железа чрезмерно уменьшается, в результате чего снижаются коррозионная стойкость защитного покрытия.
При температуре нагрева отливки больше 800°С формируется многослойное защитное покрытие из окисного слоя железа повышенной толщины, но оно имеет много дефектов (пор, трещин), что снижает его стойкость к агрессивным средам и значительно снижает качество и срок службы чугунной изделий при использовании.
Кроме того при температуре нагрева отливки больше 800°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму и размеры отливки, что снижает качество чугунных изделий.
При выбранном температурном режиме нагрева 570-800°С серого чугуна отливка приобретает малиновый цвет побежалости, по которому оператор может визуально контролировать температурный режим ее нагрева.
Для формирования защитного покрытия из окисного слоя железа толщиной 2.1-10 мкм осуществляют двукратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения.
Для формирования защитного покрытия из окисного слоя железа толщиной 7-20 мкм осуществляют трехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения.
Для формирования защитного покрытия из окисного слоя железа толщиной 7,48-21,40 мкм осуществляют четырехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения.
Опытным путем установлено, что при однократном нагреве отливки до температуры 570°С формируется тонкое защитное покрытие из окисного слоя железа светло-серого цвета, при двукратном-четырехкратном нагреве отливки до температуры 570°С формируемое тонкое защитное покрытие из окисного слоя железа, которое имеет темно-серый цвет, а при двукратном-четырехкратном нагреве отливки свыше 680°С формируемое защитное покрытие из окисного слоя железа приобретает насыщенный черный цвет, что свидетельствует о преобладании в составе окисной пленки подслоя закиси-окиси железа Fe3O4 (магнетита), прилегающего к металлу отливки, и обеспечивающего высокое качество защитного покрытия.
Опытным путем установлено, что стойкость защитного покрытия из окисного слоя железа на поверхности чугунных изделий к агрессивным средам изменяется от минимального до максимального значения прямо пропорционально толщине:
при двукратном 5-10 мкм, при трехкратном 7-20 мкм при четырехкратном 7,48-21,40 мкм цикле нагрева отливки до температуры 570-800°С и погружении ее в масло после нагрева и мойки.
Опытным путем установлено, что при пятикратном и более кратном цикле нагрева чугунных изделий до температуры 570-800°С и погружения ее в масло после каждого нагрева, рост толщины защитного покрытия на рабочей поверхности и повышение его стойкости к агрессивным средам практически прекращается.
В последующем изобретение поясняется примерами конкретного выполнения, данные по которым приведены в таблице 1.
Для отливки чугунной посуды (например, сковороды или подставки для сковороды) применяли серый чугун со следующим химическим составом, мас. %:
| углерод (С) | 3,2-3,8; |
| кремний (Si) | 2,5-4,0; |
| марганец (Mn) | не более 0,8 |
| фосфор (Р) | не более 0,6; |
| сера (S) | не более 0,05; |
| железо (Fe) | остальное. |
Допускалось наличие хрома (Cr) до 0,2%, никеля (Ni) до 0,3% и меди (Cu) до 0,5%.
Экспериментальные данные при осуществлении способа изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий
Пример обозначения эксперимента (1-1).
Первая цифра (1)-1 кратный нагрев (строка 1 таблицы 1).
Вторая цифра (1) температура нагрева заготовки 650°С (столбец 1 таблицы 1).
При формировании на отливке чугунной сковороды и чугунной подставки для сковороды защитного покрытия из окисного слоя железа выполняли 35 экспериментов, результаты которых приведены в таблице 1, при следующих температурах (столбцы 1-6):
- 550°С (столбец, 1 эксперименты (1-1)-(5-1)),
- 570°С (столбец 2, эксперименты (1-2)-(5-2)),
- 640°С (столбец 3, эксперименты (1-3)-(5-3)),
- 700°С (столбец 4, эксперименты (1-4)-(5-4)),
- 740°С (столбец 5, эксперименты (1-5)-(5-5)),
- 800°С (столбец 6, эксперименты (1-6)-(5-6)),
- 840°С (столбец 7, эксперименты (1-7)-(5-7)),
- при однократном нагреве (строка 1, эксперименты (1-1)-(1-7)),
- при двукратном нагреве (строка 2, эксперименты (2-1)-(2-7)),
- при трехкратном нагреве (строка 3, эксперименты (3-1)-(3-7)),
- при четырехкратном нагреве (строка 4, эксперименты (4-1)-(4-7)),
- при пятикратном нагреве (строка 5, эксперименты (5-1)-(5-7)),
отливок до упомянутых температур в каждом эксперименте, погружение отливок в масло после каждого нагрева и мойку отливок после каждого погружения в масло.
Из таблицы 1 видно, что по мере увеличения температуры нагрева чугунной отливки от 550°С до 840°С толщина защитного покрытия из окисного слоя железа увеличивается:
- при однократном нагреве (строка 1, эксперименты (1-1)-(1-7)) от 2,1 мкм до 31,68 мкм;
- при двукратном нагреве (строка 2, эксперименты (2-1)-(2-7)) от 3,5 мкм до 41,88 мкм;
- при трехкратном нагреве (строка 3, эксперименты (3-1)-(3-7)) от 4,4 мкм до 55,65 мкм;
- при четырехкратном нагреве (строка 4, эксперименты (4-1)-(4-7)) от 4,48 мкм до 59,91 мкм;
- при пятикратном нагреве (строка 5, эксперименты (5-1)-(5-7)) от 4,6 мкм до 60,3 мкм.
Из таблицы 1 также видно, что по мере увеличения кратности нагрева и температуры толщина защитного покрытия также увеличивается:
- при температуре 550°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 1, эксперименты (1-1)-(5-1)) от 2,1 мкм до 4,6 мкм;
- при температуре 570°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 2, эксперименты (1-2)-(5-2)) от 3,00 мкм до 7,52 мкм;
- при температуре 640°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 3, эксперименты (1-3)-(5-3)) от 3,9 мкм до 9,18 мкм;
- при температуре 700°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 4, эксперименты (1-4)-(5-4)) от 4,94 мкм до 11,18 мкм;
- при температуре 740°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 5, эксперименты (1-5)-(5-5)) от 5,24 мкм до 17,41 мкм;
- при температуре 800°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 6, эксперименты (1-6)-(5-6)) от 6,25 мкм до 21,45 мкм;
- при температуре 840°С и кратности нагрева от 1 раза до 5 раз (столбец 7, эксперименты (1-7)-(5-7)) от 31,68 мкм до 60,3 мкм.
Согласно таблице 1 при однократном цикле нагрева отливки чугунной посуды или других чугунных изделий до температуры 570-800°С и погружения ее в масло после нагрева, толщина защитного покрытия составляет всего 2,1-6,25 мкм, что не обеспечивает стойкость к агрессивным средам и снижает срок службы изготавливаемой чугунной посуды или других чугунных изделий (строка 1, эксперименты (1-2)-(1-5)).
Данные таблицы 1 показывают, что оптимальные значения толщины, плотности структуры, стойкости к агрессивным средам и качества защитного покрытия без искажения геометрических параметров достигаются при формировании защитного покрытия при двукратном, трехкратном или четырехкратном нагреве отливки до температуры 570-800°С, погружении ее в масло после каждого нагрева и мойки после каждого погружения в масло.
Таким образом, формируется защитное покрытие из окисного слоя железа увеличенной толщины, соответственно:
- 5-10 мкм при двукратном нагреве (строка 2, эксперименты (2-2)-(2-5)),
- 7-20 мкм при четырехкратном нагреве (строка 3, эксперименты (3-2)-(3-5)),
- 7,48-21,40 мкм при трехкратном нагреве (строка 4, эксперименты (4-2)-(4-5)). При двукратном - четырехкратном режиме нагрева при температуре менее 570°С
толщина защитного покрытия из окисного слоя железа чрезмерно уменьшается (3,5-4,48 мкм), в результате чего снижаются его коррозионная стойкость (столбец 1, эксперименты (2-1), (3-1), (4-1)).
При двукратном - четырехкратном режиме нагрева при температуре нагрева более 800°С формируется многослойное защитное покрытие из окисного слоя железа чрезмерно повышенной толщины (41,88-59,91 мкм), имеющее высокую пористость и склонность к растрескивании, что снижает эксплуатационные свойства и стойкость к агрессивным средам и значительно снижает качество и срок службы чугунных изделий, (столбец 6, эксперименты (2-5), (3-5), (4-5)).
Кроме того, при температуре нагрева отливки больше 800°С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и «плывет», искажая первоначальную форму отливки, что так же снижает качество чугунных изделий (столбец 6, эксперименты (2-6), (3-6), (4-6)).
При пятикратном и более циклах нагрева до температуры 570-800°С рост толщины защитного покрытия из окисного слоя железа на рабочей поверхности и повышение стойкости к агрессивным средам практически прекращается (строка 5, эксперименты (5-2)-(5-5)).
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемый способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий может быть многократно осуществлен промышленным способом на любом предприятии по изготовлению хозяйственной чугунной посуды для варки, печения, жарения пищевых продуктов, а также по изготовлению различных видов бытовых и промышленных чугунных изделий, обладающих высоким качеством, длительным сроком службы и повышенной коррозионной стойкостью к агрессивным средам многослойного защитного покрытия из окисного слоя железа при обеспечении стабильности проектных геометрических параметров и формы изготавливаемой, как чугунной посуды, так и других чугунных изделий.
Claims (1)
- Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения отливки, механическую обработку отливки, включающую удаление литников, заусенцев, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки, и формирование на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа путем ее нагрева и погружения в масло после нагрева, отличающийся тем, что при формировании на отливке защитного покрытия из окисного слоя железа выполняют двукратный-четырехкратный нагрев отливки до температуры 570-800°С, погружение ее в масло после каждого нагрева и мойку после каждого погружения в масло.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201601819 | 2016-02-26 | ||
| UAA201601819 | 2016-02-26 | ||
| PCT/UA2016/000039 WO2017146667A1 (ru) | 2016-02-26 | 2016-04-01 | Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2705037C1 true RU2705037C1 (ru) | 2019-11-01 |
Family
ID=68500959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131822A RU2705037C1 (ru) | 2016-02-26 | 2016-04-01 | Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2705037C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1196070A1 (fr) * | 1999-07-07 | 2002-04-17 | Les Fonderies Franco-Belges | Recipient culinaire a chauffage par induction |
| RU2339287C2 (ru) * | 2005-12-12 | 2008-11-27 | Александр Леонидович Сонкин | Способ изготовления чугунной посуды |
| UA70555U (ru) * | 2012-03-07 | 2012-06-11 | Юрий Николаевич Згибнев | Способ изготовления чугунной посуды |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2017131822A patent/RU2705037C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1196070A1 (fr) * | 1999-07-07 | 2002-04-17 | Les Fonderies Franco-Belges | Recipient culinaire a chauffage par induction |
| RU2339287C2 (ru) * | 2005-12-12 | 2008-11-27 | Александр Леонидович Сонкин | Способ изготовления чугунной посуды |
| UA70555U (ru) * | 2012-03-07 | 2012-06-11 | Юрий Николаевич Згибнев | Способ изготовления чугунной посуды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4225633B2 (ja) | 調理器具用焼付防止コーティング | |
| CN101974728B (zh) | 一种铁锅渗铝工艺 | |
| JP5283498B2 (ja) | 清掃し易い食品調理面、およびそのような面を含む台所用品または調理器具 | |
| US7093340B2 (en) | Stick resistant ceramic coating for cookware | |
| CN113142975A (zh) | 一种烹饪容器及其制造方法 | |
| CN101744525B (zh) | 防锈无涂层铁锅的制造工艺 | |
| RU2705037C1 (ru) | Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий | |
| RU2640481C2 (ru) | Способ изготовления предмета кухонной утвари с внутренней поверхностью из серебра или сплава серебра | |
| WO2017146667A1 (ru) | Способ изготовления чугунной посуды и других чугунных изделий | |
| CN112006546A (zh) | 不沾涂层的制备方法和锅具及其制造方法 | |
| JP4511948B2 (ja) | 清掃しやすい調理表面 | |
| JP5133902B2 (ja) | クリーニングし易い調理面 | |
| CN111139433A (zh) | 锅具及其制备方法和烹饪器具 | |
| RU2339287C2 (ru) | Способ изготовления чугунной посуды | |
| CN112391589A (zh) | 一种钢材制件多元合金共渗配方和防腐加工工艺 | |
| RU2340272C2 (ru) | Чугунная посуда и способ изготовления чугунной посуды | |
| CN104308130A (zh) | 一种利用高温烘烤除去铸件针孔中油渍的方法 | |
| US2091419A (en) | Art of producing coated alloys | |
| CN110123146B (zh) | 一种加热器具及其制备方法 | |
| US2266117A (en) | Process of producing colored oxide coatings on nickel and nickel alloys | |
| US20050211105A1 (en) | Coated metal cookware | |
| JP3217933U (ja) | 酸化被膜（黒錆）仕様の鉄鋳物調理器具 | |
| CN112725793B (zh) | 一种侧挡板等离子体熔覆高熵粉耐磨层的工艺及侧挡板 | |
| US2489471A (en) | Cooking utensil | |
| KR102078700B1 (ko) | 고내식성 용융 알루미늄 도금 강판 제조 설비 중 포트롤 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200402 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210413 |