[发明专利]无涂层耐磨防腐铁基用具的制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种日常生活用品的制造方法，特别涉及一种无涂层耐磨防腐铁基用具的制造方法，这种铁基用具包括铁基器皿、勺、叉、刀、铲等。

背景技术：

铁基材料，它具有耐高温，成本低廉、易于加工等特点，尤其是使用铁基材料制成的日常生活用具，例如铁基器皿、勺、叉、刀、铲等具有补铁功效，对人体健康有益。但这些制品易生锈、不耐腐。目前为了防止生锈和腐蚀，人们普遍采用了不锈钢材料或铁基材料外表面涂覆搪瓷层办法制造器皿、勺、叉、刀、铲等制品，但前者由于不锈钢要大量加入镍、铬等贵金属，成本不低。而后者由于涂覆了陶瓷层失去了补铁功效。

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种无涂层耐磨防腐铁基用具的制造方法，该方法采用复合化学热处理办法在这些用具表面形成一层既耐腐蚀又耐磨的化合物渗层，从而使其表面光滑耐磨、韧性好不易碎，耐腐蚀不易生锈。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种无涂层耐磨防腐铁基用具的制造方法，包括以下步骤：

(1)冷冲压成型：用中，低碳钢板材通过油压机冷冲压成型，并除去工件表面的拉伸油；

(2)将冲压成型的工件进行软氮化及氧化处理：采用气体软氮化及氧化或液体软氮化及氧化对成型工件进行复合化学热处理，使其内部自然形成三种稳定金相组织，即最外层为由ε-Fe_2-3(C，N)和Fe₃O₄组成的化合物层组织；内层为由珠光体和高度弥散的氮化物组成的扩散层组织；最深层为珠光体组织；

(3)将软氮化及氧化处理后的工件进行油浸处理；

(4)对复合处理后工件进行清洁、修饰、整理。

上述的软氮化及氧化复合处理工序中，软氮化温度为500-580℃；时间为1-4小时；氧化温度为300-400℃，时间为10-40分钟；介质为氨气、空气、二氧化碳气、吸热式气氛气体、放热式气氛气体、尿素热分解气体、三乙醇胺、乙醇、甲酰胺及氮化盐，氧化盐类等的一种或几种。

上述油浸用油为食用油、棕榈油，油浸时间为5-30分钟。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明由于将冲压成型后的工件，经软氮化及氧化处理，其材料内部形成了最外层为由ε-Fe_2-3(C，N)和Fe₃O₄成分组成的化合物层；内层为由珠光体组织和高度弥散的氮化物成分组成的扩散层；最深层为珠光体组织。其中外层由ε相及Fe304为主化合物层，其晶粒细小，硬度高，磨擦因数小，因而耐磨性好。同时还是由ε相及Fe₃O₄为主的化合物层高度致密、且化合物稳定，由此提高了工件材料抵抗大气，水等环境因素腐蚀破坏能力。因此，使用这种工艺方法制成的铁基用具实现了无涂层的高硬度、超耐磨、高防腐和不生锈性能。

2、制造成本低。

具体实施方式：

实施例1：制造铁勺。

首先，低碳钢板材通过油压机冷冲压成型后，除去工件表面的拉伸油。将成型处理后工件放入软氮化炉中，然后向软氮化炉中通入氨气与吸热式气氛的混合气体，两种气体的比例为50：50。软氮化温度选定570℃，时间4个小时。完毕，将工件再放入熔融的氧化盐的浴炉中，温度为370℃，时间20分钟。氧化后取出工件冷却至室温。接着在食用油浴中浸泡10分钟。最后对复合处理后工件进行洁净、修饰、整理，包装入库。

实施例2：制造铁刀。

首先，中碳钢板材通过油压机冷冲压成型后，除去工件表面的拉伸油。将成型处理后工件放入软氮化炉中，然后采取向软氮化炉中滴入三乙醇胺加乙醇混合物。软氮化的温度选定580℃，时间3个小时。完毕，将工件再放入熔融的氧化盐的浴炉中，温度为370℃，时间20分钟。氧化后取出工件冷却至室温。接着在食用油浴中浸泡10分钟。最后对复合处理后工件进行洁净、修饰、整理，包装入库。

实施例3：制造铁铲。

首先，中碳钢板材通过油压机冷冲压成型后，除去工件表面的拉伸油。将成型处理后工件放入经熔融的氮化盐的盐浴炉中。软氮化的温度选定575℃，时间2个小时。完毕，将工件再放入熔融的氧化盐的浴炉中，温度为370℃，时间20分钟。氧化后取出工件冷却至室温。接着在食用油浴中浸泡10分钟。最后对复合处理后工件进行洁净、修饰、整理，包装入库。