搪瓷工艺及品质要求.docx

搪瓷工艺及品质要求搪瓷工艺及品质要求搪瓷，它事实上是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的 一种复合材料它要紧有两个组成部分：搪瓷用的金属材料和瓷釉〔无机玻璃质材料〕1、搪瓷用的金属材料 搪瓷用的金属材料要紧有钢材、铸铁、铝材、铜材和不锈钢搪瓷用钢材〔要紧是钢板〕一样是指低碳钢钢板，即含碳量较底的钢板〔一样 <0.08%〕，这是用于容积式热水器内胆的要 紧材料由于它的化学组成成分、内部微观组织结构〔金相结构〕、表面状况及力学性能对搪 瓷的质量起着重要的作用，因此，目前市场上较大的热水器生产厂家均采纳宝钢或武钢生产的 搪瓷用钢板，以保证内胆的搪瓷质量搪瓷用铸铁是指含碳量在 2.11%以上的铁碳合金〔小于 2.11%的铁碳合金叫钢〕，它要紧 用于生产卫生洁具〔浴缸〕、化学器械、炊具、下水管道等用于搪瓷的铝材要紧是纯铝和铝镁合金用于搪瓷的铜材要紧有紫铜〔即纯铜〕、黄铜〔铜 -锌合金〕和青铜〔铜 -锡合金〕， 其中以紫铜和黄铜应用最为广泛，比较有代表性的铜搪瓷制 品—景泰蓝确实是以紫铜为基材制成的铜搪瓷制品不锈钢，一样都能进行涂搪，但由于不锈钢 抗氧化的能力较强，因此需要用专门的搪瓷瓷釉，同时因加工成本较高，现在较少采纳此种方 案。

2、瓷釉〔无机玻璃质材料〕 用于搪瓷的瓷釉原料中要紧包括三大类：矿物原料、化工原料和色素原料 矿物原料，是瓷釉的要紧成分，占有较大比重的含量〔因国内外不同的生产厂家而不同〕它要紧包括：石英〔要紧成分是二氧化硅一 SiO2〕、长石〔碱金属或碱土金属的硅酸盐，常用 钾长石－ K2OAl2O36SiO2 〕、粘土〔含水的铝硅盐矿物，要紧为 Al2O36SiO2 和结晶水〕化工原料是瓷釉的辅助组成部分，它要紧包括：硼砂〔 Na2B4O710H2O 〕、硝酸钠〔 NaN 03〕、纯碱〔Na2CO3〕、碳酸锂〔Li2CO3〕、碳酸钙〔CaC03〕、氧化镁〔MgO〕、氧化锌〔ZnO〕、二氧化钛〔Ti02〕、氧化锑〔Sb2O3〕、二氧化锆〔ZrO2〕、氧化钴〔CoO〕、氧 化镍〔NiO〕、二氧化锰〔MnO2〕、氧化铁〔Fe2O3〕等等色素原料是指用于装饰瓷釉颜色的材料共分有：黑色、蓝色、褐色、灰色、绿色、粉红 色、白色、黄色等 8 种瓷釉的制作是将上述的三种原料按照一定的比例〔随着生产厂家的不同而不同〕，通过 12 00 €左右的高温熔融，并通过急剧的冷却成粒状或片状的硼硅酸盐玻璃质它依照工艺性能分 为底釉、面釉、边釉和饰花釉；依照基体材质的不同分为钢板釉、铸铁釉、铜搪瓷釉、铝搪瓷 釉、不锈钢瓷釉。

搪瓷在金属表面涂覆一层或数层瓷釉 ，通过烧成，两者发生物理化学反应而牢固结合的一种 复合材料旧称珐琅有金属固有的机械强度和加工性能，又有涂层具有的耐腐蚀、耐磨、耐 热、无毒及可装饰性搪瓷起源于玻璃装饰金属古埃及最早显现 ，其次是希腊 6 世纪欧洲 嵌丝珐琅、剔花珐琅、浮雕珐琅、透光珐琅、画珐琅相继问世 8 世纪中国开始进展珐琅，到 1 4 世纪末珐琅技艺日趋成熟 ， 15 世纪中期明代景泰年间的制品尤为著称，故有景泰蓝之称 1 9 世纪初，欧洲研制出铸铁搪瓷，为搪瓷由工艺品走向日用品奠定了基础，但由于当时铸造技术 落后，铸铁搪瓷应用受到限制 19 世纪中，各类工业的进展，促使钢板搪瓷兴起，开创了现代 搪瓷的新纪元19世纪末〜20世纪上半叶，各种不同性能瓷釉的问世，钢板及其他金属材料的 推广运用，耐火材料、窑炉、涂搪技术的不断更新，加快了搪瓷工业的进展搪瓷种类繁多，按用途可分为艺术搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷、工业搪瓷、特 种搪瓷等搪瓷生产要紧有釉料制备、坯体制备、涂搪、干燥、烧成、检验等工序关于艺术 搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷等，为了外观装饰和使用的需要，还需通过彩饰和装配。

工业搪瓷设备那么需经检测后再进行组装铁搪瓷1．铸铁搪瓷进展历史简介 搪瓷最早显现在公元前13至11世纪，搪瓷的基体要紧是青铜我国的搪瓷大约显现在公元 8世 纪，基体也是铜到了公元 15 世纪〔明代〕有了闻名的景泰蓝世界上搪瓷的工业化大约开始于 18世纪末，在 19世纪初有了搪瓷厂当时没有什麽密着剂，在 比较粗糙的铸铁表面上能够获得比在光滑的其他金属表面更好的搪瓷密着成效而且受冶金技术的限 制生产不出优质钢板，搪瓷工业〔并非艺术品〕以铸铁为基体是那个年代最好的选择因此能够说搪 瓷的工业化生产是从铸铁搪瓷开始的1990 年往常我国的搪瓷工业以钢板搪瓷为主，铸铁搪瓷也有一些，要紧是撒粉法生产的卫生洁具 〔如铸铁浴缸〕，而湿法搪瓷工艺生产的铸铁搪瓷制品几乎没有因此，在 2000 年往常出版的几本搪 瓷工艺的书〔包括 2001 年版«中国搪瓷手册»〕中，能够看到的有关铸铁搪瓷只是浴缸的撒粉法工艺， 湿法铸铁搪瓷工艺的内容仅仅一带而过1990 年以后随着台湾铸铁搪瓷企业迁入大陆，湿法涂搪工艺的铸铁搪瓷壁炉、炊具、盥洗器具形 成了越来越大的生产规模2000 年前后，广东地区开始向欧美大量出口烧烤炉，带动了黑色一次搪铸铁搪瓷烧烤用具的快速 进展。

与钢板搪瓷相比，铸铁搪瓷有其专门优点例如：铸铁表面比钢板粗糙，能够与瓷釉形成更好的 密着；受到一样外力冲击时，坯体可不能变形，故瓷层也就可不能轻易脱落，比钢板搪瓷更加耐用； 与钢板相比，铸铁即使不涂装爱护层也专门少锈蚀，像浴缸、壁炉如此较大型器具只要单面搪瓷即可 满足使用要求；铸铁搪瓷器皿热容量大，用铸铁搪瓷锅煲的汤，上桌专门久也可不能凉，比钢板搪瓷 锅更受欢迎2.搪瓷用铸铁铸铁是含碳量在2.1%以上的铁碳合金工业用铸铁一样含碳量为2.1%〜4%碳在铸铁中 多以石墨形状存在，有时也以渗碳体形状存在2- 1铸铁的种类a. 灰口铸铁含碳量较高〔2.7%〜4.0%〕，碳要紧以片状石墨形状存在，断口呈灰色，简称灰铁浇铸 凝固时收缩量小，减震性好b. 白口铸铁碳、硅含量较低，碳要紧以渗碳体〔Fe3 C〕形状存在，断面呈银白色凝固时收缩大，易产 生裂纹硬度高，脆性大c. 其他铸铁除了灰口铸铁、白口铸铁以外还有可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁这些种类的 铸铁专门少用来搪瓷适宜搪瓷的是灰口铸铁，不能搪瓷的是白口铸铁铸铁是灰口依旧白口不仅取决于碳含量，还与冷却速度有直截了当关系快速冷却，碳来不 及石墨化，以化合态渗碳体〔FegC〕存在，就形成白口铸铁；慢速冷却，石墨化进行完全，碳以片 状石墨形状存在，就形成灰口铸铁。

其规律是：快速冷却 慢速冷却白口铸铁 麻口铸铁 珠光体灰铸铁 铁素体-珠光体灰铸铁 铁素体灰口铸铁2- 2搪瓷用铸铁的要紧化学成分碳：总碳量3〜3.7,其中石墨2.5猛：0.4〜0.6硅：2〜2.6硫：V 0.1磷：0.1 〜0.52- 3要紧化学成分对铸铁和搪瓷的阻碍铸铁中的合金元素分为阻碍石墨化元素〔C、Si、P〕和促进石墨化元素(Mn、S)两大类a. 碳〔C〕较高含量的碳能增加铸铁的强度，但搪瓷烧成时碳含量越高，分解出的二氧化碳越多，造成 瓷层气泡薄壁产品碳含量应适当高一些，以增加坯体强度；厚壁产品碳含量可适当低一些，以减少瓷 层气泡或针孔b. 硅(Si)硅含量过高使铸铁变脆，过低那么翻砂困难硅促进化合碳转变成石墨，可减少瓷层气泡或 针孔c. 磷(P)磷增加铁水的流淌性，使薄壁或大型铸件合格率提高；磷含量过高，会降低铸件的强度和韧 性〔变脆〕铸铁中磷含量专门小，对搪瓷质量无阻碍d. 硫(S)硫对铸造和搪瓷都有害，硫增大收缩量并降低铁水的流淌性，使浇铸不良；硫阻碍石墨化过 程，使铸铁硬脆，并增加瓷层气泡或针孔e. 锰(Mn)锰含量低于0.5%，使铸铁材质变软；高于2%使材质变硬锰与硫化合生成硫化锰进入熔渣， 漂浮在铁水的上面，从而降低铸铁中的硫含量。

硫化锰还易于在铸件表面析出，因此对毛坯认真 打磨和抛丸，可减少瓷层气泡或针孔2- 4 •与搪瓷有关的铸铁性能2-4-1铸铁的机械性能布氏硬度 143〜229抗拉强度 ＞100 MPa抗弯强度＞260 MPa抗压强度＞500 MPa制造搪瓷化工设备用的铸铁还须检验抗弯强度2-4-2铸铁的物理性能2-4-2-1热膨胀铸铁的热膨胀不仅与其化学成分有关还与铸造工艺有关，型模的湿度、浇铸后的冷却速度以 及脱模时刻的早晚都会阻碍铸件的热膨胀因此搪瓷厂应要求铸造厂制定严格 的铸造工艺，以保持铸件的尺寸一致铸件在搪瓷前处理和瓷釉烧成过程中，当温度超过600°C时，膨胀系数会发生突变，且热膨胀 不可逆，一样伸长1〜2%或更多搪瓷厂在按客户来样设计模具图时必须考虑到铸件的受热伸长 量灰口铸铁在高温热处理后的膨胀系数，平均在400X 10-/C左右2-4-2-2铸铁的吸气性在加热熔化过程中，金属不断吸取与其相接触的气体的性质，叫做 ''吸气性〃铁水凝固过程中，金属吸取的气体不断以气泡形式析出，假设气泡留在铸件中那么形成气孔 称为 ''析出性气孔〃这种气孔在铸件浇铸时的上部或最后凝固部位最为密集，是造成瓷层气泡 或针孔的缘故之一。

2-4-2-3铸铁内气体的扩散气泡和针孔是铸铁搪瓷最常见的缺陷除了瓷釉高温流淌性等阻碍因素外，瓷层显现气泡或 针孔与铸铁中气体的饱和程度有直截了当关系铸铁吸入的气体越多，瓷层产生的气泡也越多有人认为铸铁中溶解的氢或烧成时吸取的气体比在钢板中容易扩散事实证明情形正好相反 例如，厚钢板单面搪瓷一样可不能产生鳞爆，但单面铸铁搪瓷却能产生鳞爆气体在铸铁内部不 易扩散还反映在铸铁烤网的 ''耐烧试验〃上，铸铁烤网在刚出炉的最初 24小时内，通过600C下 保温1小时瓷面能够不起泡，但出炉3天以后再做以上试验，那么80%以上要起泡为幸免以上问题的显现，在铸铁搪瓷生产中要尽量幸免气体的产生和吸入最大厚度6mm铸铁样板单面搪瓷上的鳞爆样板背面2- 4-2-4铸造应力及减小变形的措施内力：金属内原子间距离发生变化而产生的吸力和斥力统称为 ''内力〃应力：单位面积上的内力称为 ''应力〃铸造应力：铸件在凝固及冷却过程中，收缩受到阻碍时，在铸件内部产生的应力称为''铸造 应力〃铸造应力按内力不同可分为两种：拉应力：内力为吸力时称为 ''拉应力〃；压应力：内力为斥力时称为 ''压应力〃铸件各部位冷凝时冷却速度不一致，冷却较慢的部分形成拉应力，冷却较快的部分形成压应 力。

铸造应力按产生缘故分为''热应力〃、''相变应力〃和 ''机械阻碍应力〃造成应力的缘故 排除后，铸件中仍存在的应力称为 ''残余应力〃由热应力引起的弯曲变形，凹面总是在铸件冷 却较慢的一边这一点能够作为生产中产品发生变形时判定变形缘故是加热时铸件摆放不当依旧 铸件本身造型有问题的依照铸造应力过大，超过铸件强度时，就会使铸件损坏热应力形成过程 T 形梁铸造过程减少铸件产生应力的措施：a. 尽量选择收缩系数小的材料；b. 采纳同时凝固原那么；c. 缓慢冷却，以减小铸件各部位的温差；d. 米纳退让性好的型砂；e. 事先做出反变形量〔模具设计时，在铸件可能产生变形的相反方向做出变形量，这种事先 做出的变形量叫做 ''反变形量〃〕排除铸件内应力的方法：a. 自然时效：将铸件平稳放置，长时刻储存b. 人工时效：铸件退火c. 震动时效：通过震动能够排除应力2- 5铸件的要紧缺陷及在搪瓷生产中的克服方法2-5-1气孔典型的气孔分为''析出性气孔〃和 ''侵入性气孔〃后者是由于铁水与砂型发生化学反应产 生的气体未。