專利名稱:防銹鐵鍋的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種防銹鐵鍋。該防銹鐵鍋包括鍋身，該防銹鐵鍋還包括設(shè)置在鍋身表面的磷化膜。本申請的磷化膜采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的制作具有防銹作用的磷化膜的磷化工藝制作即可，一方面該磷化工藝溫度低、能耗低、耗時短、效率高；另一方面磷化膜不導(dǎo)電，與現(xiàn)有技術(shù)的氧化膜有本質(zhì)區(qū)別，因此可以避免形成大陰極小陽極的原電池腐蝕，從而有效避免了出現(xiàn)缺陷處形成加速孔蝕的情況。
【專利說明】
防銹鐵鍋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及炊具產(chǎn)品領(lǐng)域，具體而言，涉及一種防銹鐵鍋。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上防銹鐵鍋普遍采用氮化工藝在鐵基材上形成一層氮化層和氧化層，其中氮化層能夠提高基材的硬度和耐磨性，同時也具有一定的耐腐蝕性，氧化層起到主要的耐腐蝕作用。
[0003]炊具行業(yè)所指的氮化工藝為氮化與鹽浴氧化兩個階段。其中，氮化一般為鹽浴氮化或者氣體氮化。鹽浴氮化即將鐵鍋浸入熔融態(tài)下(570?600°C)氮化鹽劑中保溫一段時間，在鐵鍋表面生成一層ε相的氮化層。氣體氮化即鐵鍋放入氣體氮化爐中，抽真空后通入
0.0IMPa?0.03Mpa的氨氣后，將爐溫升至600?700°C并保溫一段時間。上述兩種氮化方式最終均在鐵鍋表面生成一層ε相的氮化鐵膜，該膜層硬度高，耐磨性好，具有一定耐蝕性，但是該膜層由于工藝原因，膜層中有仍會有鐵的存在，單獨的氮化膜耐蝕性仍達不到家庭使用條件，因此需在氮化膜表面再做一層氧化層以提高膜層的耐蝕性。
[0004]目前在氮化層表面做氧化層的常用方法為高溫鹽浴氧化。鹽浴氧化即將已經(jīng)氮化好的鐵鍋放入亞硝酸鹽、氫氧化鈉等鹽的熔融態(tài)下(380?450°C)保溫一段時間，熔融態(tài)下亞硝酸根離子擴散到氮化層中，與氮化層中的鐵反應(yīng)生成Fe3O4，最終形成氧化層。
[0005]因此，在最終結(jié)構(gòu)上，可以理解為氧化層與氮化層是相互結(jié)合在一起。氧化層主要成分為Fe3O4, Fe3O4化學性能穩(wěn)定，因此氧化層具有較好的耐蝕性。
[0006]但鹽浴氧化有如下缺點:
[0007](I)溫度高、能耗高(在380?450°C);
[0008](2)耗時長效率低(需2?3小時)；
[0009](3)該工藝處理鐵鍋表面氮化層易出現(xiàn)點蝕穿孔的現(xiàn)象。
[0010]此外，由于未處理鐵鍋的鍋胚表面不可避免的會有雜質(zhì)(如碳鍋中含有的C、Si等)、表面缺陷(如細小劃痕、小凹坑等)等問題而導(dǎo)致鐵鍋在氧化后，表面依舊會雜質(zhì)(因為雜質(zhì)不與氰酸根或亞硝酸根反應(yīng))或表面缺陷。在一定條件下，雜質(zhì)處、缺陷處起耐蝕作用的氧化層很快便被腐蝕，而直接暴露耐蝕性較弱的氮化層。由于氮化鐵和Fe的電性為負，F(xiàn)e3O4電性為正，兩者有一定的電位差，并且表面氧化層可以導(dǎo)電，在溶液中(可理解家庭環(huán)境中炒菜加水加鹽形成的溶液)會發(fā)生原電池腐蝕。原電池腐蝕會一直腐蝕電性為負的氮化鐵和Fe，而電性為正的氧化鐵則不會被腐蝕，長期下去就形成了大陰極小陽極原電池，其腐蝕速率遠遠大于普通腐蝕速率，從而原電池腐蝕很快就會在鍋體表面形成點蝕(外觀現(xiàn)象為鐵鍋內(nèi)表面有一個凹坑)甚至將鐵鍋腐蝕穿孔。此時，鐵鍋表面形成的氧化層和氮化層結(jié)構(gòu)不僅未發(fā)揮其耐磨、硬度高和耐蝕的優(yōu)勢，反而成為目前常見防銹鐵鍋常出現(xiàn)的點蝕穿孔問題的“幫手”。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的主要目的在于提供一種防銹鐵鍋，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的防銹鐵鍋的防銹層防銹效果不理想的問題。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種防銹鐵鍋，包括鍋身，該防銹鐵鍋還包括設(shè)置在鍋身表面的磷化膜。
[0013]進一步地，上述防銹鐵鍋還包括氮化膜，氮化膜設(shè)置在鍋身表面與磷化膜之間。
[0014]進一步地，上述磷化膜中具有物質(zhì)Mn2Fe(PO4)2.4H20、或Zn2FeMn(PO4)2.4H20、或Zn2Ca(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合、或Zn3(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合。
[0015]進一步地，上述磷化膜為物質(zhì)Mn2Fe(P04)2.4H20、Zn2FeMn(P04)2.4H20、Zn2Ca(PO4)2.4H20和Zn2Fe(P04)2.4H20的組合、及Zn3(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合中的任意兩種或三種的混合。
[0016]進一步地，上述磷化膜為具有孔的晶體結(jié)構(gòu)層。
[0017]進一步地，上述磷化膜的厚度為0.1?40μηι。
[0018]進一步地，上述磷化膜的厚度為10?30μηι。
[0019]進一步地，上述氮化膜的厚度為I?50μηι。
[°02°] 進一步地，上述氮化膜的厚度為10?40μηι。
[0021]應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，本申請的磷化膜采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的制作具有防銹作用的磷化膜的磷化工藝制作即可，一方面該磷化工藝溫度低、能耗低、耗時短、效率高；另一方面磷化膜不導(dǎo)電，與現(xiàn)有技術(shù)的氧化膜有本質(zhì)區(qū)別，因此可以避免形成大陰極小陽極的原電池腐蝕，從而有效避免了出現(xiàn)缺陷處形成加速孔蝕的情況。
【附圖說明】

[0022]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1示出了根據(jù)本實用新型的一種優(yōu)選實施例提供的防銹鐵鍋的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0025]10、鍋身；20、磷化膜;30、氮化膜。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0027]如【背景技術(shù)】所記載的，現(xiàn)有技術(shù)的防銹涂層存在上述防銹效果不理想的缺陷，為了解決該缺陷，本申請一種典型的實施方式提供了一種防銹鐵鍋，如圖1所示，該防銹鐵鍋包括鍋身10和設(shè)置在鍋身10表面的磷化膜20。
[0028]本申請的磷化膜20采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的制作具有防銹作用的磷化膜20的磷化工藝制作即可，一方面該磷化工藝溫度低、能耗低、耗時短、效率高;另一方面磷化膜20不導(dǎo)電，與現(xiàn)有技術(shù)的氧化膜有本質(zhì)區(qū)別，因此可以避免形成大陰極小陽極的原電池腐蝕，從而有效避免了出現(xiàn)缺陷處形成加速孔蝕的情況。
[0029]在本申請另一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，上述防銹鐵鍋還包括氮化膜30，氮化膜30設(shè)置在鍋身10表面與磷化膜20之間。在鍋身10表面和磷化膜20之間設(shè)置氮化膜30，利用氮化膜30的硬度高、耐磨的優(yōu)勢提高了防銹鐵鍋的耐磨性。而且磷化膜20設(shè)置在氮化膜30的外側(cè)，對氮化膜30起到保護作用，因此，二者的作用得到充分發(fā)揮，使具有二者的防銹鐵鍋的硬度高、耐磨性能好、耐蝕性好、易儲油，還可以有效的避免了點蝕穿孔的出現(xiàn)。
[0030]本申請的磷化膜20的組成可以隨著磷化工藝的變化而變化，但均為不溶于水的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜。優(yōu)選地，該磷化膜20中具有物質(zhì)Mn2Fe(PO4)2.4H20、或Zn2FeMn(PO4)2.4H20、或Zn2Ca(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合、或Zn3(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合?；蛘吡谆?0為物質(zhì)Mn2Fe(PO4)2.4H20^Zn2FeMn(PO4)2.4H20、Zn2Ca(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合、及Zn3(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合中的任意兩種或三種的混合。其中，Mn2Fe(PO4)2.4H20由錳系磷化液經(jīng)磷化工藝形成；Zn2FeMn(PO4)2.4H20由鋅錳系磷化液經(jīng)磷化工藝形成；Zn2Ca(PO4)2.4H20和Zn2Fe(PO4)2.4H20的組合由鋅鈣系磷化液經(jīng)磷化工藝形成；Zn3(PO4)2.4Η20和Zn2Fe(PO4)2.4Η20的組合由鋅系磷化液經(jīng)磷化工藝形成。
[0031]此外，上述磷化膜20為具有孔的晶體結(jié)構(gòu)層。因此，該磷化膜20是由一系列大小不同的晶粒所組成，在晶粒的連結(jié)點上將會形成細小裂縫的多孔結(jié)構(gòu)，這種多孔的晶體結(jié)構(gòu)有利于鐵鍋表面吸附食用油，減小摩擦，有利于改善表面不粘性。上述結(jié)構(gòu)同樣可以通過相應(yīng)的磷化工藝形成，本領(lǐng)域技術(shù)人員以現(xiàn)有技術(shù)為參考即可實現(xiàn)，在此不再贅述。
[0032]在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述磷化膜20的厚度為0.1?40μπι，優(yōu)選為10?30μπι。當磷化膜20厚度太小時，則膜層太薄，耐蝕性不能滿足現(xiàn)有炊具產(chǎn)品日常使用的長期要求，當磷化膜20厚度太大時，則膜層疏松，不利于耐蝕性提升。本申請發(fā)明人經(jīng)過多次試驗，將磷化膜20的厚度控制在上述范圍內(nèi)，使得防銹鐵鍋的耐蝕性較為理想。
[0033]此外，優(yōu)選上述氮化膜30的厚度為I?50μηι，進一步優(yōu)選為10?40μηι。氮化膜30厚度太小，其耐磨性、硬度、耐蝕性均不能較好地滿足現(xiàn)有炊具產(chǎn)品需求;氮化膜30厚度太大，則生產(chǎn)成本較高，且對耐磨性、硬度、耐蝕性提升均不大。本申請經(jīng)過多次試驗，將氮化膜30的厚度控制在上述范圍內(nèi)，在盡可能低的成本下，實現(xiàn)了盡可能高的耐磨性、硬度和耐蝕性。
[0034]本申請的防銹鐵鍋的鍋身10可以為鑄鐵鍋身、鋼材質(zhì)鍋身、生鐵鍋身，本申請優(yōu)選該鍋身1為鋼材質(zhì)鍋身。
[0035]上述磷化膜和氮化膜的厚度不僅限于上述數(shù)值范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。本申請的防銹鐵鍋包括常見的炒鍋、煎鍋或湯鍋等需要或期望具備防銹性能的炊具。
[0036]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0037]本申請的磷化膜采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的制作具有防銹作用的磷化膜的磷化工藝制作即可，一方面該磷化工藝溫度低、能耗低、耗時短、效率高；另一方面磷化膜不導(dǎo)電，與現(xiàn)有技術(shù)的氧化膜有本質(zhì)區(qū)別，因此可以避免形成大陰極小陽極的原電池腐蝕，從而有效避免了出現(xiàn)缺陷處形成加速孔蝕的情況。
[0038]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種防銹鐵鍋，包括鍋身(10)，其特征在于，所述防銹鐵鍋還包括設(shè)置在所述鍋身(10)表面的磷化膜(20)，所述防銹鐵鍋還包括氮化膜(30)，所述氮化膜(30)設(shè)置在所述鍋身(1)表面與所述磷化膜(20)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防銹鐵鍋，其特征在于，所述磷化膜(20)為具有孔的晶體結(jié)構(gòu)層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防銹鐵鍋，其特征在于，所述磷化膜(20)的厚度為0.1?40μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防銹鐵鍋，其特征在于，所述磷化膜(20)的厚度為10?30μπι。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防銹鐵鍋，其特征在于，所述氮化膜(30)的厚度為I?50μπι。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防銹鐵鍋，其特征在于，所述氮化膜(30)的厚度為10?40μπι。
【文檔編號】A47J27/00GK205729024SQ201620053766
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】黃恩點
【申請人】武漢蘇泊爾炊具有限公司