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钢材表面处理技术之: 搪瓷工艺用途及缺陷对策

钢材表面处理技术之: 搪瓷工艺用途及缺陷对策 

搪瓷是一种在金属表面上覆盖瓷釉后所形成的材料。它兼具金属所具有的强度、加工性和玻璃所具有的耐腐蚀性、耐化学性、耐磨损性、美观性等性能,是一种复合材料。它有很长的历史,搪瓷工艺的起源据称可追溯到17世纪。

搪瓷结构


1、搪瓷的工艺流程

搪瓷工艺的常规生产工艺如下,随着技术的进步以及环保和成本的压力有很多工序已经有所减少。

2、搪瓷的预处理

脱脂:去除表面的油脂,提高瓷釉和钢板表面的附着力;油脂在高温烧灼时分解成碳和水,水在高温反应生成H,导致鳞爆的发生;碳在反应时生成CO,导致针孔的产生,所以钢板必须要经过脱脂处理。

酸洗:酸洗可以增加钢板表面粗糙度,提高瓷釉和钢板的附着力。将钢板经过规定的酸液温度、浓度和酸洗速度下重量的减少量在15-30g/m 2/面(即酸洗失重)被认为较为合适,酸洗减量和钢板的成分、粗糙度等因素关系密切。

镀镍:镀镍不仅可以提供瓷釉和钢板的附着力,还有益于预防鳞爆的发生。


3、搪瓷工艺常见缺陷及对策

鳞爆

涂搪制坯在高温烧釉时,瓷浆内的结晶水与钢板表面的铁、碳反应生成原子氢。反应式见下式。

H2O+Fe → FeO+2H

H2O+C → CO+2H

原子氢在钢中扩散,以原子或分子的形式溶解于铁,或吸附在钢中的组织孔隙、晶界位错、基体与非金属夹杂物之间的空位处等等 。当制品冷却时,氢在铁素体中的溶解度急剧下降,如果钢中没有足够的吸氢场所,氢原子会大量逸出,在钢板表面积聚,至一定程度以很大压力冲破瓷釉表面,产生鳞爆剥落,即鳞爆。

对策:

1、 对瓷釉加热,让结晶水挥发。

2、 调整瓷釉中镍、钴等成分。

3、 调整钢种成分,增加夹杂物含量等,提高H穿透时间。


针孔

在在钢板和瓷釉高温烧成中,瓷釉内的水和钢板内的碳反应生成CO,在瓷釉冷却中, CO溢出瓷釉进入大气,在瓷釉表面形成针孔。针孔的存在使钢板直接裸露在大气中,降低搪瓷用钢板的使用寿命。

对策:

1、 对瓷釉加热,让结晶水挥发。

2、 降低钢板中碳含量。可以采用脱碳退火或钢水采用RH精炼加Ti合金。

3、 提高钢板表面清洁度。


附着力不良

一种表现为瓷釉和钢板完全剥离,基板裸露;另外一种为在规定冲击试验中瓷釉和基板的结合力评价低于1级。


对策:

1、 提高钢板表面粗糙度,提高瓷釉和基板的接触面积

2、 提高钢板表面清洁度,如脱脂等。

3、 提高烧成温度和保温时间,让瓷釉和基板充分反应。


4、搪瓷产品的用途

加工度

用途示例

产品名称

部件名称

一般加工用

板类

建材

白色书写板、广告牌、招牌·标识、建材面板

撑压加工用

热交换器

采暖器具

烘箱炉

煤气灶

微波炉

搪瓷制的元件
炉具顶板等
灶台、歧管、侧板
托盘

加工用

热交换器

搪瓷制的元件

深冲加工用

洗衣机

脱水槽

超深冲加工用

开水机
厕所
烘箱
烹调器具
浴缸
洗面化妆台
滚筒式洗衣机、洗衣干燥机
厨房用品

开水机水箱
卫生陶具
烘箱侧板、内腔、底门
油煎锅
浴缸
洗面盆
顶板
锅、烧水壶


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