鋼材表面處理技術(shù)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(qiáng)度、加工性和玻璃所具有的耐腐蝕性、耐化學(xué)性、耐磨損性、美觀性等性能，是一種復(fù)合材料。它有很長的歷史，搪瓷工藝的起源據(jù)稱可追溯到17世紀(jì)。
搪瓷結(jié)構(gòu)
1、搪瓷的工藝流程
搪瓷工藝的常規(guī)生產(chǎn)工藝如下，隨著技術(shù)的進(jìn)步以及環(huán)保和成本的壓力有很多工序已經(jīng)有所減少。
2、搪瓷的預(yù)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?zé)茣r分解成碳和水，水在高溫反應(yīng)生成H，導(dǎo)致鱗爆的發(fā)生；碳在反應(yīng)時生成CO，導(dǎo)致針孔的產(chǎn)生，所以鋼板必須要經(jīng)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(jīng)過規(guī)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(rèn)為較為合適，酸洗減量和鋼板的成分、粗糙度等因素關(guān)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(yù)防鱗爆的發(fā)生。
3、搪瓷工藝常見缺陷及對策
鱗爆
涂搪制坯在高溫?zé)詴r，瓷漿內(nèi)的結(jié)晶水與鋼板表面的鐵、碳反應(yīng)生成原子氫。反應(yīng)式見下式。
H2O+Fe → FeO+2H
H2O+C → CO+2H
原子氫在鋼中擴(kuò)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(dāng)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(chǎn)生鱗爆剝落，即鱗爆。
對策：
1、 對瓷釉加熱，讓結(jié)晶水揮發(fā)。
2、 調(diào)整瓷釉中鎳、鈷等成分。
3、 調(diào)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?zé)芍校捎詢?nèi)的水和鋼板內(nèi)的碳反應(yīng)生成CO，在瓷釉冷卻中， CO溢出瓷釉進(jìn)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(jié)晶水揮發(fā)。
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(xiàn)為瓷釉和鋼板完全剝離，基板裸露；另外一種為在規(guī)定沖擊試驗(yàn)中瓷釉和基板的結(jié)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(yīng)。
4、搪瓷產(chǎn)品的用途
加工度 | 用途示例 | |
產(chǎn)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(biāo)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 |
加工用 | 熱交換器 | 搪瓷制的元件 |
深沖加工用 | 洗衣機(jī) | 脫水槽 |
超深沖加工用 | 開水機(jī) | 開水機(jī)水箱 |
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