[发明专利]一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅及其制造工艺

说明书

本发明的一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅及其制造工艺，包括如下步骤：1)将毛坯铁锅先采用氮基气氛奥氏体氮碳共渗后氧化处理得铁锅；2)采用超级计算机建立仿荷叶模型，然后利用光能在步骤1)得到的铁锅内侧蚀刻出荷叶一样的表面结构。本发明的一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅的制造工艺采用新型氮基气氛奥氏体氮碳共渗+后氧化的环保新型复合热处理工艺，目的是在氮碳共渗层ε单相或ε+γ′相白亮层的表面覆盖一层≥2um的主要以黑色Fe₃O₄膜为基体的防锈层，可显著提高铁锅表面的抗腐蚀性能，在性能提升后的无涂层耐磨防锈铁锅表面进行光刻荷叶效应处理，加热时还能从荷叶效应中产生空气动力，最终使铁锅表面达到不粘的优良特性。

技术领域

本发明涉及炊具制备技术领域，尤其涉及一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅及其制造工艺。

背景技术

目前市面上有一类无涂层耐磨防锈铁锅，采用氮碳共渗后氧化的工艺处理，该产品表面硬度较高，适用金属铲。耐酸和耐盐腐蚀性较好，黑色表面不易变色，适合猛火爆炒的优点。该产品的生产工艺是：采用冷轧低碳钢板、落圆片、拉伸/旋压成型、氮碳共渗后氧化处理、内外表面抛光。无涂层耐磨防锈铁锅不粘性能很差，由于其白亮层相结构为γ′+ε，且γ′相含量较高，所以耐磨防锈性能也仍然需要提升。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种无涂层耐磨防锈效果好和不粘效果好的无涂层耐磨防锈不粘铁锅及其制造工艺。

本发明的一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅的制造工艺，包括如下步骤：

1)将毛坯铁锅先采用氮基气氛奥氏体氮碳共渗后氧化处理得铁锅；采用超级计算机建模，然后利用光能在步骤1)得到的铁锅内侧蚀刻出荷叶一样的表面结构。

优选的，步骤1)中在气体氮化炉中进行氮基气氛奥氏体氮碳共渗处理分为两个阶段；第一阶段：先向炉气中通入二氧化碳气体反应一段时间；第二阶段：再通入甲醇反应一段时间。第一阶段的主要作用是获得较厚的白亮层；第二阶段的主要作用是给白亮层中渗入较多的碳原子提高其含碳量。在第一阶段时已经获得的由γ′+ε组成的白亮层中，第二阶段提高其含碳量将促使γ′向ε转变。

优选的，第一阶段：炉内温度：590～650℃；渗剂体积比：氮气:氨气:二氧化碳＝8～10:6～9:0.8～1；炉压：0.01MPa～0.1MPa；反应时间：2～4h。

优选的，第二阶段：温度：590～650℃；渗剂体积比：氮气：氨气＝8～10:6～9；时间2～4h；炉压：0.01MPa～0.1MPa。

优选的，步骤1)氧化处理的温度为500～570℃，氧化时间为1～2h。

优选的，步骤1)得到的铁锅的白亮层厚度≥20um，白亮层相结构为ε单相

或至少ε相:γ′相≥10。

优选的，步骤2)中光能蚀刻深度≤10um。

优选的，在步骤1)之前还包括对毛坯铁锅进行如下处理：预氧化处理:预氧化温度:360～400℃，预氧化时间1～2小时；预抽真空抽真空至-0.05MPa～-0.08MPa。

优选的，在步骤1)中毛坯铁锅用优质低碳钢冷轧板通过冲压拉伸或者旋压的工艺制作出锅坯,然后对锅坯进行除油清洗烘干制得。

一种由上述的制造工艺制备的一种无涂层耐磨防锈不粘铁锅。