一种铸铁搪瓷及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710196863.4 | 申请日 | 2017-03-29 | 公开(公告)号 | CN107059007A | 公开(公告)日 | 2017-08-18 |
| 申请人 | 安阳赐昂壁炉有限公司; | 发明人 | 李新忠; 侯书君; 夏召兵; 赵威; 李亚楠; 李国瑜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 铸 铁 搪瓷的制备方法，包括：将铸件依次进行底釉涂敷、底釉 烧结 、面釉涂敷和面釉烧结，得到 铸铁 搪瓷；所述铸件的成分为：2.9～3.2wt％的C；2.8～3.0wt％的Si；0.4～0.8wt％的Mn；0.4～0.8wt％的P；＜0.1wt％的S；余量为Fe。本发明采用低 碳 铸件能够避免制备搪瓷过程中碳与釉料进行反应产生大量气体，气体未能溢出在搪瓷界面造成的针眼、气泡等 缺陷 ；同时高 硅 、高磷能够使铁 水 具有良好的流动充型能 力 ，从而得到外观 质量 良好的铸件。因此，本发明通过优化铸件的成分避免了搪瓷制备过程中针眼缺陷的产生，制备得到了力学性能较好的铸铁搪瓷，这种铸铁搪瓷不易产生裂纹，质量较好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铸铁搪瓷的制备方法，包括： |
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| 说明书全文 | 一种铸铁搪瓷及其制备方法技术领域背景技术[0002] 搪瓷，又称珐琅，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。搪瓷是涂烧在金属底坯表面上的无机玻璃瓷釉，在金属表面进行瓷釉涂搪可以防止金属生锈，使金属在受热时不至于在表面形成氧化层并且能抵抗各种液体的侵蚀。搪瓷制品安全无毒，易于洗涤洁净，可以广泛地用作日常生活中使用的饮食器具和洗涤用具，在特定的条件下，瓷釉涂搪在金属坯体上表现出硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘作用等优良性能，使搪瓷制品有了更加广泛的用途。瓷釉层还可以赋予制品以美丽的外表，装点人们的生活。搪瓷制品兼备了金属的强度和瓷釉华丽的外表以及耐化学侵蚀的性能。 [0003] 一般意义上的搪瓷制品，大致可分为以下几个类别：器皿类搪瓷，主要包括盆类、杯类、盘类、桶类、碗类、罐类、锅类、痰盂类和其它器皿类，如医用针盆、花瓶、糖盒、茶具盒烟灰缸等。厨房用具类，主要包括厨柜与厨房设施、抽油烟机、搪瓷煤气灶、烤箱灶、消毒柜、搪瓷啤酒罐和储水箱等。卫生洁具类，主要包括钢板搪瓷浴缸、铸铁搪瓷浴缸、淋浴盆等铸铁搪瓷。医用类，主要包括辐射电磁治疗器、齿科瓷釉等。建筑装饰类，主要包括墙体板材、艺术壁挂取暖器、铸铁搪瓷干手器、铸铁搪瓷漏子、普通搪瓷标牌、发光搪瓷标牌、搪瓷教学白板等。电子类，主要包括电子搪瓷基板、电热膜搪瓷等。 [0004] 现有技术制备搪瓷的工艺流程一般为，在预先冲压或铸造成型的金属坯上先涂敷底釉，烧成后再涂敷面釉(一次或数次)。底釉是与金属坯相互结合的过渡层，具有较强的密着性，面釉涂敷在底釉上，起遮盖底色并赋予制品以光滑美观的表面和一系列优良的物理化学性能。目前国内生产餐具的企业不少于几百家，供给欧美市场的很多餐具产品都是铸铁搪瓷，现有技术在制备铸铁搪瓷过程中易发生针眼缺陷，导致大量废品发生，给企业造成巨大的成本浪费。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铸铁搪瓷及其制备方法，本发明提供的方法制备得到的铸铁搪瓷针眼缺陷率低。 [0006] 本发明提供了一种铸铁搪瓷的制备方法，包括： [0007] 将铸件依次进行底釉涂敷、底釉烧结、面釉涂敷和面釉烧结，得到铸铁搪瓷；所述铸件的成分为： [0008] 2.9～3.2wt％的C； [0009] 2.8～3.0wt％的Si； [0010] 0.4～0.8wt％的Mn； [0011] 0.4～0.8wt％的P； [0012] ＜0.1wt％的S； [0013] 余量为Fe。 [0014] 优选的，所述铸件的制备方法为： [0015] 将C源、Si源、Mn源、P源和Fe源混合、熔炼，得到铁水； [0016] 将铁水浇注到铸型中，得到铸件。 [0017] 优选的，所述熔炼的温度为1500～1550℃。 [0018] 优选的，所述浇注的温度为1350～1450℃。 [0019] 优选的，所述模具为砂型模具。 [0020] 优选的，所述底釉涂敷的厚度为150～250μm。 [0021] 优选的，所述底釉烧结的温度为770～800℃。 [0022] 优选的，所述面釉涂敷的厚度为300～600μm。 [0023] 优选的，所述面釉烧结的温度为720～780℃。 [0024] 本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的铸铁搪瓷。 [0025] 与现有技术相比，本发明中铸件的成分具有碳低、硅高、磷高的特点，本发明采用低碳铸件能够避免制备搪瓷过程中碳与釉料进行反应产生大量气体，气体未能溢出在搪瓷界面造成的针眼、气泡等缺陷；同时高硅、高磷能够使铸件保持共晶成分，铁水具有良好的流动充型能力，另外磷元素的增加也能提高铁水的流动性，从而得到外观质量良好的铸件。因此，本发明通过优化铸件的成分避免了搪瓷制备过程中针眼缺陷的产生，制备得到了力学性能较好的铸铁搪瓷，这种铸铁搪瓷不易产生裂纹，质量较好。另外，本发明提供的方法制备得到的铸铁搪瓷具有良好的热冲击性能和冷冲击性能。 附图说明 [0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0027] 图1为本发明实施例提供的铸铁搪瓷制备工艺流程图； [0029] 图3为本发明实施例1制备得到的铸件的金相组织图(经过硝酸酒精腐蚀后)； [0030] 图4为检测本发明实施例1制备得到的铸件抗拉强度制备试棒用砂型； [0031] 图5为检测本发明实施例1制备得到的铸件抗拉强度的试棒结构示意图； [0032] 图6为本发明实施例2制备得到的铸件的金相组织图(未经硝酸酒精腐蚀)； [0033] 图7为本发明实施例2制备得到的铸件的金相组织图(经过硝酸酒精腐蚀后)； [0034] 图8为本发明实施例3制备得到的铸件的金相组织图(未经硝酸酒精腐蚀)； [0035] 图9为本发明实施例3制备得到的铸件的金相组织图(经过硝酸酒精腐蚀后)； [0036] 图10为本发明比较例1制备得到的铸件的金相组织图(未经硝酸酒精腐蚀)； [0037] 图11为本发明比较例1制备得到的铸件的金相组织图(经过硝酸酒精腐蚀后)。 具体实施方式[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0039] 本发明提供了一种铸铁搪瓷的制备方法，包括： [0040] 将铸件依次进行底釉涂敷、底釉烧结、面釉涂敷和面釉烧结，得到铸铁搪瓷；所述铸件的成分为： [0041] 2.9～3.2wt％的C； [0042] 2.8～3.0wt％的Si； [0043] 0.4～0.8wt％的Mn； [0044] 0.4～0.8wt％的P； [0045] ＜0.1wt％的S； [0046] 余量为Fe。 [0047] 在本发明中，所述铸件中C含量优选为3.0～3.1wt％；Si含量优选为2.9wt％；Mn含量优选为0.5～0.7wt％，更优选为0.6wt％；P含量优选为0.5～0.7wt％，更优选为0.6wt％；S含量优选＜0.1wt％，更优选＜0.05wt％，余量为Fe。 [0048] 本发明对所述铸件的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铸件制备技术方案制备得到上述目标成分的铸件即可。在本发明中，所述铸件的制备方法优选为： [0049] 将C源、Si源、Mn源、P源和Fe源混合、熔炼，得到铁水； [0050] 将铁水浇注到模具中，得到铸件。 [0051] 现有技术为了获得外观质量良好的壁厚较薄、幅面较大的铸件，需要铁水具有良好的流动性，一般采用接近共晶的配料方案，这种铸件的成分特点为碳高、硅低、磷低。本发明经过大量的研究发现，制备搪瓷过程中铸件中过多的碳会与釉料成分发生反应，生成气体溢出；不能及时溢出的气体在搪瓷界面造成针眼、气泡等缺陷。本发明采用低碳、高硅、高磷成分的铸件，碳含量较低能够避免针眼缺陷的产生；同时硅和磷含量的提高，能够使铁水具有良好的流动性，制备得到外观质量良好的铸件；而且，本发明中这种低碳铸件还具有良好的抗拉强度，本发明提供的方法尤其适用于壁薄、幅面大的板型铸铁搪瓷的制备。 [0052] 本发明对所述C源、Si源、Mn源、P源和Fe源的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备铸铁过程中使用的C源、Si源、Mn源、P源和Fe源即可，可由市场购买获得，如采用单质碳、单质硅、单质锰、单质磷和单质铁，在本发明中，所述单质铁的纯度优选≥99wt％。在本发明中，铸件中的S为铸件制备过程中由于不可避免的因素引入的有害杂质，应注意在制备铸件过程中尽量避免引入S，使制备得到的铸件中S含量尽可能低。 [0053] 在本发明中，所述C源、Si源、Mn源、P源和Fe源的用量能够得到上述目标成分的铸件即可，可按照本领域技术人员熟知的技术方案进行配料。本发明对所述混合、熔炼的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的熔炼技术方案即可。在本发明中，所述熔炼的温度优选为1500～1550℃，更优选为1510～1540℃，最优选为1520～1530℃。本发明对所述熔炼的时间没有特殊的限制，熔炼的时间能够使上述各原料混合形成铁水即可。 [0054] 本发明对所述浇注没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的浇注技术方案即可，如可采用重力浇注。在本发明中，所述浇注的温度优选为1350～1450℃，更优选为1380～1420℃，最优选为1400℃。本发明对所述模具没有特殊的限制，优选为砂型模具，更优选为潮模砂。本发明对所述模具的尺寸和形状没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际生产的需要选择合适的模具，优选为板型模具，所述模具的壁厚优选为20～35mm，平面面积优选为0.2～0.4m2。 [0055] 在本发明中，所述铁水浇注到模具中冷却后得到铸件毛坯，本发明优选将得到的铸件毛坯依次进行抛丸、清整和检验，得到铸件。本发明对所述抛丸的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抛丸的技术方案，使铸件毛坯表面呈银白色，表面均匀粗糙即可。在本发明中，所述清整的方法优选为：使用砂轮机打磨铸件的浇冒口断口，去掉毛边飞翅，使铸件边缘变得平整。在本发明中，所述检验的方法优选为：人工对铸件进行挑拣(有铸造缺陷的铸件分拣出来，不进入下工序)。 [0056] 在本发明中，所述成分的铸铁形成的金相组织包括珠光体、铁素体、磷共晶和铸态石墨。在本发明中，所述铸铁石墨的尺寸优选为60～120μm。 [0057] 本发明对所述底釉涂敷、底釉烧结、面釉涂敷、面釉烧结的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员在制备铸铁搪瓷过程中熟知的底釉涂敷、底釉烧结、面釉涂敷、面釉烧结技术方案即可。在本发明中，所述底釉涂敷的方法优选为喷涂。在本发明中，所述底釉喷涂的厚度优选为150～250μm，更优选为180～220μm，最优选为200μm。本发明对所述底釉的成分没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的成分。在本发明中，所述底釉的成分可以为： [0058] [0059] 本发明对所述底釉的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的底釉制备技术方案制备得到即可。在本发明中，所述底釉的制备方法可以为： [0061] 本发明对所述底釉烧结的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的底釉烧结技术方案即可。在本发明中，所述底釉烧结的温度优选为770～800℃。在本发明中，所述底釉烧结的时间优选为7～15分钟。 [0062] 在本发明中，所述，面釉涂敷的方法优选为喷涂。在本发明中，所述面釉喷涂的厚度优选为300～600μm，更优选为350～550μm，最优选为400～500μm。本发明对所述面釉的成分没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的成分。在本发明中，所述面釉的成分可以为： [0063] [0064] [0065] 本发明对所述面釉的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的面釉制备技术方案制备得到即可。在本发明中，所述面釉的制备方法可以为： [0066] 将B2O3、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、TiO2、ZnO和MgO按照上述技术方案所述的配量比在去离子水中混合后使用球磨机进行研磨，形成面釉釉浆。 [0067] 本发明对所述面釉烧结的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的面釉烧结技术方案即可。在本发明中，所述面釉烧结的温度优选为720～780℃。在本发明中，所述面釉烧结的时间优选为7～15分钟。 [0068] 在本发明中，所述面釉烧结完成后，本发明优选对烧结后的面釉进行质量检验，对于质量不良品进行二次面釉烧结，烧结后检验合格后，得到铸铁搪瓷。在本发明中，所述质量检验的方法为： [0069] [0070] 对面釉烧结后的制品采用目视方法进行外观检验，剔除外观质量不合格产品；按照GB11420-89《搪瓷光泽测试方法》检测烧结后的制品；按照GB 11419-89《搪瓷耐温急变性测试方法》检测烧结后的制品；按照GB 9989-88《搪瓷耐室温柠檬酸侵蚀试验方法》检测烧结后的制品。 [0071] 图1为本发明实施例提供的铸铁搪瓷制备工艺流程图，具体为：将C源、Si源、Mn源、P源和Fe源按照目标成分进行配料，然后在1500～1550℃混合、熔炼，得到铁水；将铁水在1350～1450℃浇注到砂型中，本发明对所述砂型的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的砂型制备的技术方案，采用模具工装造型作业制备得到即可；砂型中的铁水冷却后，得到铸件毛坯；将铸件毛坯依次进行抛丸、清整和检验，得到待搪瓷铸件；将待搪瓷铸件进行底釉喷涂后烧结底釉，然后进行一次面釉喷涂后一次面釉烧结；对烧结后的面釉进行检验，将不良品进行二次面釉烧结后再次进行检验，将合格的铸铁搪瓷成品入库。 [0072] 本发明以下实施例所用的到原料均为市售商品。 [0073] 实施例1 [0074] 铸件制备： [0075] 将碳、硅、锰、磷和纯铁(纯度≥99wt％)按照目标成分进行配料，然后混合在1吨电炉中熔炼，并升温到1500℃；熔炼时间大约在60分钟，得到铁水。 [0076] 将得到的铁水在1380～1400℃下浇注到砂型中，砂型的形状和尺寸为：610×510×200mm。 [0077] 砂型中的铁水冷却后，得到铸件毛坯； [0078] 将铸件毛坯进行抛丸，具体操作为：将铸件毛坯水平放置到托架上，使用通过式抛丸机抛丸，使用砂轮机打磨铸件的浇冒口断口，去掉毛边飞翅，使铸件边缘变得平整。将铸件表面清整干净，铸件表面呈银白色光泽。 [0079] 将清整后的铸件毛坯进行人工检验，剔除有缺陷质量不合格的铸件，得到合格铸件。 [0080] 对本发明实施例1制备得到的铸件采用化学分析法进行成分检测，检测结果为，本发明实施例1制备得到的铸件成分为：3.18wt％的C；2.92％的Si；0.54％的Mn；0.44％的P；0.03wt％的S；余量为Fe。 [0081] 对本发明实施例1制备得到的铸件进行金相组织观察，具体方法为： [0082] 从实验铸件上制取适当的样块，使用水磨砂纸(100#、40#)磨制样块，最后使用抛光机，对样块抛光。抛光好的样块后，使用金相显微镜观察石墨形态，然后使用4％硝酸酒精溶液腐蚀处理样块，腐蚀后使用金相显微镜观察样块的基体组织。 [0083] 本发明实施例1得到的铸件金相图片(100倍)如图2(未经硝酸酒精腐蚀)和图3(经过硝酸酒精腐蚀后)所示，由图2和图3可知，本发明实施例1制备得到的铸件金相组织中含有珠光体、铁素体、磷共晶和铸态石墨，铸态石墨的尺寸为65～127μm。 [0084] 采用金属万能拉伸试验机测试本发明实施例1制备得到的铸件的抗拉强度，测试样块采用单铸试块、拉伸试棒如图4和图5所示，图4为测试本发明实施例1得到的铸件抗拉强度制备试棒用砂型，图5为测试本发明实施例1得到的铸件抗拉强度试棒结构示意图。测试结果为：本发明实施例1得到的铸件的抗拉强度为172MPa。 [0085] 铸铁搪瓷的制备： [0086] 将上述铸件进行底釉喷涂后烧结底釉，底釉的成分为： [0087] B2O3 9wt％；SiO2 77wt％；Al2O3 4wt％；K2O 3.5wt％；Na2O 4wt％；CaO 2.5wt％。 [0088] 底釉喷涂的厚度为180～220μm；烧结底釉的温度为780℃，时间为11分钟。 [0089] 底釉烧结结束后进行面釉喷涂后烧结面釉，面釉的成分为： [0090] B2O3 12wt％；SiO2 46wt％；Al2O3 2.5wt％；K2O 2.5wt％；Na2O 15wt％；CaO 1.5wt％；TiO2 17wt％；ZnO 2.0wt％；MgO 1.5wt％。 [0091] 面釉喷涂的厚度为450μm；烧结面釉的温度为740，时间为10分钟，得到铸铁搪瓷。 [0092] 对烧结后面釉制备得到的铸铁搪瓷件进行检验，具体操作为： [0093] 一、搪瓷件光泽度测试： [0094] 1、需要测试产品表面光泽度时，用DR60A型号(仪器编码：DR5454，厂家：广州东儒电子科技有限公司)光泽度仪进行测试； [0096] 3、开关：ON/OFF，按下打开显示屏显示数据及电量情况，反之电量不足或未开启； [0097] 4、电源：标配8#电池2个，电源不足立即更换，15天以上不使用卸下电池； [0098] 5、测试前用配置的标准板校正(用无尘布擦拭标准片)，标准板光泽度98以上说明正常； [0099] 6、测试镜头，轻拿轻放，垂直对准、贴紧测试对象测试面(测试面要清洁干净、干爽，测试表面温度不超过35℃)，等显示值稳定，再记录测试光泽度值，值越高表示光泽度越高，趋向亮光更高，反之，光泽度越低，趋向亚光、哑光。 [0100] 二、搪瓷件冷冲击密着测试： [0101] 1、准备重量为200g，直径36mm的钢球一个，高度1.5米锤击架一个； [0103] 3、使钢球沿测试高度垂直自由下落； [0104] 4、冲击结果与钢球的重量和落球高度选择有关，试验时应选择与客户要求一致或高于客户要求的方案； [0105] 5、结果的判定：如果瓷面断面成阶梯(斜纹)状，无大块瓷釉脱落，表明密着强度高，通过密着性测试，如果瓷面断层整齐，有大块瓷釉脱落及表面漏铁，则表明密着强度低，未通过密着性测试。 [0106] 三、搪瓷件热震密着测试： [0107] 1、均匀加热样件至400℃，并保温30分钟； [0108] 2、将样件叉出，立即投放至盛水容器中，水温保持室温，盛水容器能够完全容纳需投放的铸件； [0109] 3、待铸件冷却后将铸件捞出，观察铸件表面脱瓷情况； [0110] 4、如铸件表面没有脱瓷现象，则重复上述步骤，三次过后，铸件表面没有脱瓷现象，则通过热震密着测试，如果三次中有一次出现脱瓷现象，则说明被测铸件未通过本次热震测试。 [0111] 四、搪瓷件外观检查 [0112] 采用目测方法对搪瓷件表面针眼缺陷进行检测。 [0113] 从实施例1生产的铸铁搪瓷批次中任意选取5件，按照上述检验测试方法进行搪瓷检验测试，(喷釉厚度为预设厚度，由于是人工进行釉料喷涂，难以保证釉料喷涂的厚度与预设厚度完全一致，实际釉料厚度带有一定范围的波动，本发明所有实施例和比较例中釉料喷涂厚度相差较小，以排除喷釉厚度对针眼缺陷的影响)，检测结果为： [0114]底釉喷涂 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 底釉膜厚 180～220 180～220 180～220 180～220 180～220 面釉膜厚 300～350 320～400 350～420 350～400 330～420 表面质量 有3个小孔 无针孔 无针孔 无针孔 无针孔 冷冲密着 通过 通过 通过 通过 通过 热震密着 通过 通过 通过 通过 通过 [0115] 本发明实施例1提供的铸件制备铸铁搪瓷的针眼缺陷率为20％。 [0116] 实施例2 [0117] 铸件制备： [0118] 将碳、硅、锰、磷和纯铁(纯度≥99wt％)按照目标成分进行配料，然后混合在1吨电炉中熔炼，并升温到1520℃；熔炼时间大约在60分钟，得到铁水； [0119] 将得到的铁水在1370～1400℃下浇注到砂型中，砂型的形状和尺寸为：610×510×200mm。 [0120] 砂型中的铁水冷却后，得到铸件毛坯；采用实施例1方法对铸件毛坯进行抛丸、清整和检验，得到合格铸件。 [0121] 对本发明实施例2制备得到的铸件采用化学分析法进行成分检测，检测结果为，本发明实施例2制备得到的铸件成分为：3.22wt％的C；2.69wt％的Si；0.57wt％的Mn；0.46wt％的P；0.05wt％的S；余量为Fe。 [0122] 按照实施例1的方法对本发明实施例2制备得到的铸件进行金相组织观察(100倍)，观察结果如图6(未进行硝酸酒精腐蚀)和图7(经过硝酸酒精腐蚀后)所示，从图6和图7可知，本发明实施例2制备的铸件金相组织中含有珠光体、铁素体、磷共晶和铸态石墨，铸态石墨的尺寸为44～100μm。 [0123] 采用金属万能拉伸试验机测试本发明实施例2制备得到的铸件的抗拉强度，试棒规格同实施例1；测试结果为：抗拉强度为185MPa。 [0124] 铸铁搪瓷的制备： [0125] 将上述铸件进行底釉喷涂后烧结底釉，底釉的成分为： [0126] B2O3 9wt％；SiO2 77wt％；Al2O3 4wt％；K2O 3.5wt％；Na2O 4wt％；CaO 2.5wt％。 [0127] 底釉喷涂的厚度为180～250μm；烧结底釉的温度为770℃，时间为11分钟。 [0128] 底釉烧结结束后进行面釉喷涂后烧结面釉，面釉的成分为： [0129] B2O3 12wt％；SiO2 46wt％；Al2O3 2.5wt％；K2O 2.5wt％；Na2O 15wt％；CaO 1.5wt％；TiO2 17wt％；ZnO 2.0wt％；MgO 1.5wt％。 [0130] 面釉喷涂的厚度为450μm；烧结面釉的温度为740，时间为10分钟，得到铸件搪瓷。 [0131] 从实施例2生产的铸铁搪瓷批次中任意选取5件，按照实施例1的方法进行搪瓷检测，检测结果为： [0132]底釉喷涂 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 底釉膜厚 170～220 170～230 180～220 150～220 180～200 面釉膜厚 350～420 380～400 450～500 350～450 360～440 表面孔泡 无针孔 无针孔 无针孔 2个针孔 无针孔 冷冲密着 通过 通过 通过 通过 通过 热震密着 通过 通过 通过 通过 通过 [0133] 本发明实施例2提供的铸件制备铸铁搪瓷的针眼缺陷率为20％。 [0134] 实施例3 [0135] 铸件制备： [0136] 将碳、硅、锰、磷和纯铁(纯度≥99wt％)按照目标成分进行配料，然后混合在1吨电炉中熔炼，并升温到1515℃；熔炼时间大约在60分钟，得到铁水； [0137] 将得到的铁水在1380～1420℃下浇注到砂型中，砂型的形状和尺寸为：610×510×200mm； [0138] 砂型中的铁水冷却后，得到铸件毛坯；采用实施例1方法对铸件毛坯进行抛丸、清整和检验，得到合格铸件。 [0139] 对本发明实施例3制备得到的铸件采用化学分析法进行成分检测，检测结果为，本发明实施例3制备得到的铸件成分为：3.15wt％的C；2.84wt％的Si；0.57wt％的Mn；0.61wt％的P；0.08wt％的S；余量为Fe。 [0140] 按照实施例1的方法对本发明实施例3制备得到的铸件进行金相组织观察(100倍)，检测结果如图8(未经过硝酸酒精腐蚀)和图9(经过硝酸酒精腐蚀后)所示，由图8和图9可知，本发明实施例3制备得到的铸件的金相组织中含有珠光体、铁素体、磷共晶和铸态石墨，铸态石墨的尺寸为32～156μm。 [0141] 采用金属万能拉伸试验机测试本发明实施例3制备得到的铸件的抗拉强度，试棒规格同实施例1；测试结果为：抗拉强度为196MPa。 [0142] 铸铁搪瓷的制备： [0143] 将上述铸件进行底釉喷涂后烧结底釉，底釉的成分为： [0144] B2O3 9wt％；SiO2 77wt％；Al2O3 4wt％；K2O 3.5wt％；Na2O 4wt％；CaO 2.5wt％。 [0145] 底釉喷涂的厚度为150～200μm；烧结底釉的温度为770℃，时间为11分钟。 [0146] 底釉烧结结束后进行面釉喷涂后烧结面釉，面釉的成分为： [0147] B2O3 12wt％；SiO2 46％；Al2O3 2.5％；K2O 2.5％；Na2O 15wt％；CaO 1.5wt％；TiO2 17wt％；ZnO 2.0wt％；MgO 1.5wt％。 [0148] 面釉喷涂的厚度为450μm；烧结面釉的温度为740，时间为10分钟，得到铸铁搪瓷。 [0149] 从实施例3生产的铸铁搪瓷批次中任意选取5件，按照实施例1的方法进行搪瓷检测，检测结果为： [0150]底釉膜厚 120～150 190～230 90～130 130～160 170～220 面釉膜厚 320～400 350～420 350～400 330～420 350～420 表面孔泡 有2个孔 无针孔 有0个孔 无针孔 无针孔 冷冲密着 通过 通过 通过 通过 通过 热震密着 通过 通过 通过 通过 通过 [0151] 本发明实施例3提供的铸件制备铸铁搪瓷的针眼缺陷率为20％。 [0152] 比较例1 [0153] 铸件制备： [0154] 将碳、硅、锰、磷和纯铁(纯度≥99wt％)按照目标成分进行配料，然后混合在1吨电炉中熔炼，并升温到1520℃；熔炼时间大约在60分钟，得到铁水； [0155] 将得到的铁水在1370～1400℃下浇注到砂型中，砂型的形状和尺寸为：610×510×200mm。 [0156] 砂型中的铁水冷却后，得到铸件毛坯；采用实施例1方法对铸件毛坯进行抛丸、清整和检验，得到合格铸件。 [0157] 对本发明比较例1制备得到的铸件采用化学分析法进行成分检测，检测结果为，本发明比较例1制备得到的铸件成分为：3.62wt％的C；2.58wt％的Si；0.52wt％的Mn；0.05wt％的P；0.04wt％的S；余量为Fe。 [0158] 按照实施例1的方法对本发明比较例1制备得到的铸件进行金相组织观察(100倍)，观察结果如图10(未经过硝酸酒精腐蚀)和图11(经过硝酸酒精腐蚀后)所示，从图10和图11可知，本发明比较例1制备得到的铸件金相组织中含有珠光体和少量铁素体；铸态石墨比较粗大，铸态石墨的尺寸为120～250μm。 [0159] 采用金属万能拉伸试验机测试本发明比较例1制备得到的铸件的抗拉强度，试棒规格同实施例1；测试结果为：抗拉强度为136MPa。 [0160] 铸铁搪瓷的制备： [0161] 将上述铸件进行底釉喷涂后烧结底釉，底釉的成分为： [0162] B2O3 9wt％；SiO2 77wt％；Al2O3 4wt％；K2O 3.5wt％；Na2O 4wt％；CaO 2.5wt％。 [0163] 底釉喷涂的厚度为180～220μm；烧结底釉的温度为780℃，时间为11分钟。 [0164] 底釉烧结结束后进行面釉喷涂后烧结面釉，面釉的成分为： [0165] B2O3 12wt％；SiO2 46wt％；Al2O3 2.5wt％；K2O 2.5wt％；Na2O 15wt％；CaO 1.5wt％；TiO2 17wt％；ZnO 2.0wt％；MgO 1.5wt％。 [0166] 面釉喷涂的厚度为450μm；烧结面釉的温度为730，时间为10分钟，得到铸铁搪瓷。 [0167] 从比较例1生产的铸铁搪瓷批次中任意选取5件，按照实施例1的方法进行搪瓷检测，检测结果为： [0168]底釉喷涂 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 白底釉 底釉膜厚 180～220 180～220 180～220 180～220 180～220 面釉膜厚 450～550 420～510 380～480 390～540 430～520 表面质量 较多针孔孔 5个针孔 7针孔 5针孔 6针孔 冷冲密着 通过 通过 通过 通过 通过 热震密着 通过 通过 通过 通过 通过 [0169] 本发明比较例1提供的铸件制备铸铁搪瓷的针眼缺陷率为100％。 [0170] 从以上实施例和比较例可以看出，不管从针孔缺陷发生的概率还是发生的数量来看，通过选用本发明成分的铸铁材质制备铸铁搪瓷，针眼缺陷率较低，表面质量有明显的提高。 [0171] 由以上实施例可知，本发明提供了一种铸铁搪瓷的制备方法，包括：将铸件依次进行底釉涂敷、底釉烧结、面釉涂敷和面釉烧结，得到铸铁搪瓷；所述铸件的成分为：2.9～3.2wt％的C；2.8～3.0wt％的Si；0.4～0.8wt％的Mn；0.4～0.8wt％的P；＜0.1wt％的S；余量为Fe。本发明采用低碳铸件能够避免制备搪瓷过程中碳与釉料进行反应产生大量气体，气体未能溢出在搪瓷界面造成的针眼、气泡等缺陷；同时高硅、高磷能够使铁水具有良好的流动充型能力，从而得到外观质量良好的铸件。因此，本发明通过优化铸件的成分避免了搪瓷制备过程中针眼缺陷的产生，制备得到了力学性能较好的铸铁搪瓷，这种铸铁搪瓷不易产生裂纹，质量较好。 |
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