搪瓷用鋼

搪瓷用鋼是在鋼板表面進行瓷釉塗搪可以防止鋼板生鏽,使鋼板在受熱時不至於在表面形成氧化層並且能抵抗各種液體的侵蝕。搪瓷製品不僅安全無毒,易於洗滌潔淨,可以廣泛地用作日常生活中使用的飲食器具和洗滌用具,而且在特定的條件下,瓷釉塗搪在金屬坯體上表現出的硬度高、耐高溫、耐磨以及絕緣作用等優良性能,使搪瓷製品有了更加廣泛的用途。瓷釉層還可以賦予製品以美麗的外表,裝點人們的生活。可見搪瓷製品兼備了金屬的強度和瓷釉華麗的外表以及耐化學侵蝕的性能。搪瓷用鋼材(主要是鋼板)一般是指低碳鋼鋼板,即含碳量較低的鋼板(一般≤0.08%),這是用於容積式熱水器內膽的主要材料。

套用

捷運車站用裝飾牆板、建築內外牆、隧道用裝飾牆板、無菌手術室牆面、人行地下通道牆板、火電廠的空氣預熱器換熱元件等。

理化特性

1、硬度達莫氏6.0,高於鋼鐵,低於寶石

2、耐刮擦、易於清潔、耐磨性強,遠高於氟碳噴塗和粉末噴粉

3、不褪色,耐候性強,在陽光直射下,顏色不會改變

4、耐酸鹼性,絕緣,不可燃在A級

5、安裝方便,採用乾掛系統

6、使用壽命長達50年,理化性能不變

7、可在表面進行藝術表現,材料性能不改變

生產工藝流程主要工序說明如下:

設計:根據項目的技術要求進行裝飾立面的板塊分割、現場測量。

繪製產品圖紙下料:確定定製產品所需的材料形狀、數量或質量後,對基體材料進行裁剪表面處理,通過脫脂、酸洗、中和、清洗等步驟除去成型鋼板坯體表面的油污、銹跡。

雜質等靜電乾法噴塗:根據靜電場對電荷的作用原理,套用靜電感應的物理現象使乾法瓷釉靜電粉末噴塗於鋼板表面的工藝過程超細磨:將熔制好的釉料通過研磨機研磨成粉末,細度達到200 目以上。

納米添加:在瓷釉粉末中加入一定量的納米材料,對搪瓷表面性能進行改進的方法絕緣包裹:使用不導電的物質將瓷釉粉末隔離或包裹起來,進行固化反應,使瓷釉粉末增加電阻率,增強覆蓋功能。

金相組織

搪瓷鋼材金相組織直接影響著搪瓷的性能。一般搪瓷用鋼的金相組織要求晶粒大小均勻,成顆粒狀,無板條和晶帶。金相組織儘量為鐵素體結構,晶粒度為7~8級,珠光體含量應越少越好,即使存在少量的珠光體,珠光體應均勻地分布在鐵素體晶粒周圍。由於珠光體為鐵素體和滲碳體的機械混合物,當溫度較高時,滲碳體分解出遊離碳。珠光體含量越高,搪燒時分解出的游離碳也越多,給搪瓷造成的危害也越大。鐵素體晶粒度和形態直接影響搪瓷鋼板的強度、韌性以及塑性。鐵素體應呈等軸晶型,0.5mm以下鋼板的鐵素體應是8~10級的等軸晶。如果鐵素體晶粒呈帶狀分布排列,冷加工變形時出現個爪紋皺,搪燒後易出現膨脹隆起。鐵素體晶粒變形還會影響搪瓷性能,當鐵素體晶粒延伸度介於2~3級之間,搪瓷表面開始出現缺陷;當晶粒延伸度大於2級將產生嚴重的冷爆、麻泡和泡孔缺陷。另外,冷加工過程中形成的變形鐵素體或亞微觀結構等組織,搪燒後將出現魚鱗爆、麻泡等搪瓷缺陷。另外,晶粒度大小也會影響雜質的偏析程度,晶粒粗大,則單位面積晶粒表面上的雜質含量就高。鋼中晶粒長大還會使鋼塑性下降。

另外,搪瓷用鋼的金相組織中不能出現任何碳化物的聚集或硫化物、磷化物偏析,另外,鋼表面也不能有夾渣、氧化物、氣孔、疏鬆、脫皮等局部缺陷,否則會造成針孔、氣泡,特別是“鱗爆”。這是由於表面局部缺陷會成為鋼中氣體的聚集地,特別是氫的聚集地。另外金相的帶狀結構對搪瓷也極為有害的。帶狀組織的出現使鋼板物理性能和機械性能的產生各向異性,導致搪瓷板冷卻過程中各個方向的收縮程度不同,從而造成爆瓷 “鱗爆”。因此通常不希望碳化物連續分布特別是網狀分布,而是越分散越好。

性能

除化學成分和金相組織的要求之外, 搪瓷用鋼還必須有一定的物理性能和機械性能。

物理性能

搪瓷用鋼應具有表1所列的物理性能參數。

表1 搪瓷用鋼的物理性能

比重

比熱0~100℃

熱傳導率

體膨脹係數C.G.S

布氏硬度開關/mm2

7.8左右

0.102~0.108

0.10~0.135

360~420×10-7

80~100

表2 歐洲標準EN 10096規範的兩次塗搪用冷軋鋼板

名稱

屈服強度

N/mm2

抗拉強度

N/mm2

A80

%

最大含C量

wt%

DC01EK

270

270/390

30

0.08

DC04EK

220

270/350

36

0.08

DC06EK

190

270/350

38

1.6

0.02

DC03ED

240

270/350

34

DC04ED

210

270/350

38

DC06ED

190

270/350

38

1.6

0.02

搪瓷用鋼的體膨脹係數應嚴格控制,鋼板體膨脹係數應略大於瓷釉,以保證製品在搪燒後冷卻時,瓷面獲得均勻的壓應力,除此鋼板應具有良好的彈性,優良的彈性能彌補膨脹係數之差造成的應力。

機械性能

為保證搪瓷製品的使用性能,實現常溫大變形加工和表面高溫塗搪雙重加工性能的要求,搪瓷鋼必須達到一定的性能指標要求,如當前國際市場上對兩次塗搪用鋼板的力學性能要求如表2所示歐洲標準EN 10096。

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