一种餐具用金属材料及餐具生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种餐具用金属材料及餐具生产工艺，涉及不锈钢餐具，餐具用金属材料包括如下质量百分比的组分：C 0.06‑0.08%，Cr 16‑18%，Ni 8‑10%，Mn≤2%，Si≤1%，P≤0.02%，S≤0.015%，N 0.4‑0.6%，Mo 3‑3.6%,余量为Fe及不可避免杂质。在传统304不锈钢的基础上，增加适量的Mo和N，并要求更低的S、P含量，使得不锈钢具有极佳的耐蚀性，且保证优良的机械性能，适宜制造生产高质量餐具。

A kind of tableware metal material and tableware production technology

The invention discloses a metal material for cutlery and a production process of cutlery, which relates to stainless steel cutlery. The metal material for cutlery includes the following components in mass percentage: C 0.06-0.08%, Cr 16-18%, Ni 8-10%, Mn \u2264 2%, Si \u2264 1%, P \u2264 0.02%, s \u2264 0.015%, n 0.4-0.6%, Mo 3-3.6%. The surplus is Fe and inevitable impurities. On the basis of the traditional 304 stainless steel, increase appropriate amount of Mo and N, and require lower content of S and P, so that the stainless steel has excellent corrosion resistance, and ensure excellent mechanical properties, suitable for manufacturing high-quality tableware.

【技术实现步骤摘要】
一种餐具用金属材料及餐具生产工艺
本专利技术涉及不锈钢餐具，特别涉及一种餐具用金属材料及餐具生产工艺。
技术介绍
餐具是指用餐时直接接触食物的非可食性工具，包括如碗碟等容器、如刀叉筷等手持用具。碗碟因隔热、耐热、耐腐蚀的需求，常使用陶瓷制成；筷子因其使用方式为夹取，采用轻质的木材更为合适；刀叉为西方进食餐具，用于切割或叉取食物，一般为坚硬的金属制成。基于食用安全卫生的需求，目前大部分金属制餐具使用304不锈钢，如叉、勺、碗；而餐刀采用更为坚硬的420不锈钢。其中304不锈钢为食品级不锈钢，主要含有18％以上的铬和8％以上的镍，具有耐高温、易加工、韧性高、耐腐蚀的优点。但是不锈钢并非绝对不锈，餐具长期与醋酸、盐等调味料接触，若清洗不到位仍会出现腐蚀现象，尤其是对于海边的居民以及长期户外旅行的特殊人群，其需要一种抗腐蚀极佳的食品级不锈钢餐具，满足生活需求。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本专利技术的目的是提供一种餐具用金属材料，具有极佳的抗腐蚀性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种餐具用金属材料，包括如下质量百分比的组分：C0.06-0.08％，Cr16-18％，Ni8-10％，Mn≤2％，Si≤1％，P≤0.02％，S≤0.015％，N0.4-0.6％，Mo3-3.6％,余量为Fe及不可避免杂质。通过采用上述技术方案，在传统304不锈钢的基础上，增加适量的Mo和N，并要求更低的S、P含量。钼是固溶强化元素，有利于提高合金的强度和硬度，且其是一种抗腐蚀能力很强的金属元素，可与铬产生协同作用，帮助不锈钢的抗腐蚀能力提高，尤其是抗氯化物腐蚀的能力。点蚀过程中由于金属离子的水解而形成氢离子，同时氯离子不断迁移，二者相互作用使得孔内处于HCl介质中，加速活性溶解，而氮能与氢离子发生结合，进而阻止pH值得降低，抑制阳极溶解的进行，使得耐点蚀性能提高；同时当钝化膜被穿透时，带负电荷的氮与氯离子的排斥反应引起氯离子的解吸，进而在腐蚀处迅速再钝化，有利于提高钝性；在局部腐蚀过程中形成更有抗力的表层且氮还能提高低碳奥氏体不锈钢的晶间腐蚀性能。氮还能抑制Cr和Mo的溶解，铬钼氮在酸性中比在中性中更为稳定，保证餐具在使用过程中析出重金属的含量极低，不会对人体造成危害；氮的加入使得Ni含量无需提高，便能获得更为优异抗蚀性、塑性、硬度及加工性的金属材料，适合用于高质量餐具的生产制造。本专利技术进一步设置为：还包括0.5-0.7％Ce。通过采用上述技术方案，铈加入到不锈钢中，可以起到强化作用，提高材料的力学性能，但一般铈不易加入过多，0.2-0.4％较为合适，避免其过量析出，导致第二相数量明显增加，导致钢材塑性反而下降。铬钼氮与其相互抑制析出，净化金属液，使得稀土铈的含量能适当提高，增强不锈钢钝化膜，减缓腐蚀发生。本专利技术进一步设置为：还包括0.35-0.5％Ti。通过采用上述技术方案，钛和氮可共价键合，帮助氮在不锈钢中的均匀分布。本专利技术的另一目的是提供一种餐具生产工艺。一种餐具生产工艺，包括如下步骤：S1落料：根据餐具图纸设计要求，在不锈钢坯片上冲剪出特定形状的餐具坯片；S2精整：将餐具坯片轧平整，再进行精确切边，接着对其边缘轮廓进行圆弧倒角处理；S3成型：对餐具坯片进行精压、锻压，得到所需餐具产品；S4清洗：对餐具产品进行清洗处理；S5抛光：对餐具产品进行表面化学抛光、清洗；S6涂层：在密闭空间中将水性聚氨酯分散液雾化至浓度30-50g/L，再将餐具产品预热至100-120℃，置于该密闭空间中，静置30-50s后取出，得到所需餐具成品。通过采用上述技术方案，常规的餐具生产工艺，适用于加工如餐叉、餐勺等类型的餐具。经过S6涂层，在不锈钢餐具表面附着有PU涂层，一方面隔绝不锈钢和腐蚀介质，延长餐具寿命；另一方面疏水涂层便于快速清洗。本专利技术进一步设置为：所述水性聚氨酯分散液的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将70-80份聚己二酸-1,4-丁二醇酯加热至100-120℃，持续2-3h后冷却至室温；第二步，加入25-30份IPDI、0.1-0.14份二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，边搅拌边加热至90-95℃，反应3-4h；第三步，再加入3-4份1,4-环己烷二甲醇、8-10份小分子扩链剂，加热至60-70℃，反应2-3h；第四步，反应结束后降温至40-50℃，加入2-3份三乙胺，搅拌15-20min，最后加入200-240份水，剪切乳化15-20min，得到水性聚氨酯分散液。通过采用上述技术方案，所制得的水性聚氨酯分散液耐热、耐蚀性良好。本专利技术进一步设置为：所述小分子扩链剂为含氟扩链剂。本专利技术进一步设置为：所述小分子扩链剂为四氟丁二醇。通过采用上述技术方案，一方面氟原子的引入，使得涂层的疏水性提高；另一方面氟原子排列在涂层表面，与不锈钢餐具的附着力提高。本专利技术进一步设置为：所述水性聚氨酯分散液雾化后浓度为40g/L。通过采用上述技术方案，适宜于涂层成型。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.在传统304不锈钢的基础上，增加适量的Mo、N、Ti、Ce，并要求更低的S、P含量，使得不锈钢具有极佳的耐蚀性，且保证优良的机械性能，适宜制造生产高质量餐具；2.餐具表面形成疏水涂层，一方面隔绝不锈钢和腐蚀介质，延长餐具寿命；另一方面便于快速清洗，工艺过程简单快速。具体实施方式实施例一：一种餐具用金属材料，包括如下质量百分比的组分：C0.06％，Cr16％，Ni8％，Mn0.81％，Si0.66％，P0.014％，S0.011％，N0.4％，Mo3％,Ce0.5％，Ti0.35％，余量为Fe及不可避免杂质。一种餐具生产工艺，包括如下步骤：S1落料：根据餐具图纸设计要求，在不锈钢坯片上冲剪出特定形状的餐具坯片，不锈钢坯片配方如上述金属材料所述；S2精整：将餐具坯片轧平整，再进行精确切边，接着对其边缘轮廓进行圆弧倒角处理；S3成型：对餐具坯片进行精压、锻压，得到所需餐具产品；S4清洗：对餐具产品进行清洗处理，去除其表面油污；S5抛光：对餐具产品进行表面化学抛光，去除其表面氧化皮，清水洗，干燥；S6涂层：在密闭空间中将水性聚氨酯分散液雾化至浓度30g/L，再将餐具产品预热至100℃，置于该密闭空间中，静置30s后取出，得到所需餐具成品。密闭空间顶部排布输送管以及间隔连接于输送管上的喷雾头、底部设有回流池，实现不停循环喷雾。水性聚氨酯分散液的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将70份聚己二酸-1,4-丁二醇酯加热至100℃，持续2h后冷却至室温；第二步，加入25份IPDI、0.1份二月桂酸二丁基锡，通氮气保护，边搅拌边加热至90℃，反应3h；第三步，再加入3份1,4-环己烷二甲醇、8份四氟丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种餐具用金属材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：C 0.06-0.08%，Cr16-18%，Ni 8-10%，Mn≤2%，Si≤1%，P≤0.02%，S≤0.015%，N 0.4-0.6%，Mo 3-3.6%,余量为Fe及不可避免杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种餐具用金属材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：C0.06-0.08%，Cr16-18%，Ni8-10%，Mn≤2%，Si≤1%，P≤0.02%，S≤0.015%，N0.4-0.6%，Mo3-3.6%,余量为Fe及不可避免杂质。


2.根据权利要求1所述的一种餐具用金属材料，其特征在于：还包括0.5-0.7%Ce。


3.根据权利要求2所述的一种餐具用金属材料，其特征在于：还包括0.35-0.5%Ti。


4.一种餐具生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1落料：根据餐具图纸设计要求，在不锈钢坯片上冲剪出特定形状的餐具坯片，上述不锈钢坯片材料为权利要求1至3任一项所述的餐具用金属材料；
S2精整：将餐具坯片轧平整，再进行精确切边，接着对其边缘轮廓进行圆弧倒角处理；
S3成型：对餐具坯片进行精压、锻压，得到所需餐具产品；
S4清洗：对餐具产品进行清洗处理；
S5抛光：对餐具产品进行表面化学抛光、清洗；
S6涂层：在密闭空间中将水性聚氨酯分散液雾化至浓度30-50g/L，再将餐具产品预热至100-120℃，置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志辉，
申请(专利权)人：嘉诚厦门工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35