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鋼材表面處理技術之: 搪瓷工藝用途及缺陷對策

鋼材表面處理技術之: 搪瓷工藝用途及缺陷對策 

搪瓷是一種在金屬表面上覆蓋瓷釉后所形成的材料。它兼具金屬所具有的強度、加工性和玻璃所具有的耐腐蝕性、耐化學性、耐磨損性、美觀性等性能,是一種復合材料。它有很長的歷史,搪瓷工藝的起源據稱可追溯到17世紀。

搪瓷結構


1、搪瓷的工藝流程

搪瓷工藝的常規生產工藝如下,隨著技術的進步以及環保和成本的壓力有很多工序已經有所減少。

2、搪瓷的預處理

脫脂:去除表面的油脂,提高瓷釉和鋼板表面的附著力;油脂在高溫燒灼時分解成碳和水,水在高溫反應生成H,導致鱗爆的發生;碳在反應時生成CO,導致針孔的產生,所以鋼板必須要經過脫脂處理。

酸洗:酸洗可以增加鋼板表面粗糙度,提高瓷釉和鋼板的附著力。將鋼板經過規定的酸液溫度、濃度和酸洗速度下重量的減少量在15-30g/m 2/面(即酸洗失重)被認為較為合適,酸洗減量和鋼板的成分、粗糙度等因素關系密切。

鍍鎳:鍍鎳不僅可以提供瓷釉和鋼板的附著力,還有益于預防鱗爆的發生。


3、搪瓷工藝常見缺陷及對策

鱗爆

涂搪制坯在高溫燒釉時,瓷漿內的結晶水與鋼板表面的鐵、碳反應生成原子氫。反應式見下式。

H2O+Fe → FeO+2H

H2O+C → CO+2H

原子氫在鋼中擴散,以原子或分子的形式溶解于鐵,或吸附在鋼中的組織孔隙、晶界位錯、基體與非金屬夾雜物之間的空位處等等 。當制品冷卻時,氫在鐵素體中的溶解度急劇下降,如果鋼中沒有足夠的吸氫場所,氫原子會大量逸出,在鋼板表面積聚,至一定程度以很大壓力沖破瓷釉表面,產生鱗爆剝落,即鱗爆。

對策:

1、 對瓷釉加熱,讓結晶水揮發。

2、 調整瓷釉中鎳、鈷等成分。

3、 調整鋼種成分,增加夾雜物含量等,提高H穿透時間。


針孔

在在鋼板和瓷釉高溫燒成中,瓷釉內的水和鋼板內的碳反應生成CO,在瓷釉冷卻中, CO溢出瓷釉進入大氣,在瓷釉表面形成針孔。針孔的存在使鋼板直接裸露在大氣中,降低搪瓷用鋼板的使用壽命。

對策:

1、 對瓷釉加熱,讓結晶水揮發。

2、 降低鋼板中碳含量。可以采用脫碳退火或鋼水采用RH精煉加Ti合金。

3、 提高鋼板表面清潔度。


附著力不良

一種表現為瓷釉和鋼板完全剝離,基板裸露;另外一種為在規定沖擊試驗中瓷釉和基板的結合力評價低于1級。


對策:

1、 提高鋼板表面粗糙度,提高瓷釉和基板的接觸面積

2、 提高鋼板表面清潔度,如脫脂等。

3、 提高燒成溫度和保溫時間,讓瓷釉和基板充分反應。


4、搪瓷產品的用途

加工度

用途示例

產品名稱

部件名稱

一般加工用

板類

建材

白色書寫板、廣告牌、招牌·標識、建材面板

撐壓加工用

熱交換器

采暖器具

烘箱爐

煤氣灶

微波爐

搪瓷制的元件
爐具頂板等
灶臺、歧管、側板
托盤

加工用

熱交換器

搪瓷制的元件

深沖加工用

洗衣機

脫水槽

超深沖加工用

開水機
廁所
烘箱
烹調器具
浴缸
洗面化妝臺
滾筒式洗衣機、洗衣干燥機
廚房用品

開水機水箱
衛生陶具
烘箱側板、內腔、底門
油煎鍋
浴缸
洗面盆
頂板
鍋、燒水壺


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2020年12月18日 8:25 英伦的一缕晨光 [山东省淄博市网友]

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