复合锅具和复合锅具的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种复合锅具和复合锅具的加工方法。复合锅具包括铁质层和铝质层。铁质层构造形成烹饪腔。铝质层设置在铁质层背离烹饪腔的壁面上，铝质层和铁质层相互扩散形成结合层。铁质层中的铝含量大于0，小于等于0.01％。本发明专利技术通过设置铁质层中的铝含量小于等于0.01％，则能够有效降低铁质层中的铝原子浓度，增大铁质层与铝质层之间的原子浓度差异，从而可以加速铁质层中的铁原子与铝质层中的铝原子相互扩散，从而形成致密且连续分布的结合层(铁铝化合物层)，提升铁质层和铝质层之间的结合强度，进而可以提升复合锅具的耐高温性能，避免复合锅具在后续加工过程中脱层。避免复合锅具在后续加工过程中脱层。避免复合锅具在后续加工过程中脱层。

【技术实现步骤摘要】
复合锅具和复合锅具的加工方法


[0001]本专利技术涉及炊具
，具体而言，涉及一种复合锅具和一种复合锅具的加工方法。

技术介绍

[0002]现有单层精铁锅普遍存在重量重、温度不均匀和油烟大的痛点。为了改善这些痛点，行业内出现了两层或多层复合材料制成的精铁锅，如铁铝双层复合板或铁铝铁三层复合板制成的精铁锅，它们具有轻便、温度均匀和油烟少的优点，是行业技术的一大进步。但是，铁铝复合铁锅在经过高温渗氮防锈处理后铁铝发生脱层的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一个方面在于，提出一种复合锅具。
[0005]本专利技术的第二个方面在于，提出一种复合锅具的加工方法。
[0006]有鉴于此，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种复合锅具，其包括铁质层和铝质层。铁质层构造形成烹饪腔。铝质层设置在铁质层背离烹饪腔的壁面上，铝质层和铁质层相互扩散形成结合层。铁质层中的铝含量大于0，小于等于0.01％。
[0007]本专利技术提供的复合锅具包括铁质层和铝质层，从而可以提升单独的铁质层的使用性能。其中，铁质层构造形成烹饪腔。铝质层设置在铁质层上背离烹饪腔的壁面上。复合锅具包括由内向外叠加设置的铁质层和铝质层。铝质层中的铝原子和铁质层中的铁原子相互扩散，从而可以形成结合层，而结合层的结合强度较低，在复合锅具的后续加工过程中(渗氮处理)，结合层容易被破坏，从而导致铁质层和铝质层脱层。通过设置铁质层中的铝含量小于等于0.01％，则能够有效降低铁质层中的铝原子浓度，增大铁质层与铝质层之间的原子浓度差异，从而可以加速铁质层中的铁原子与铝质层中的铝原子相互扩散，从而形成致密且连续分布的结合层(铁铝化合物层)，提升铁质层和铝质层之间的结合强度，进而可以提升复合锅具的耐高温性能，避免复合锅具在后续加工过程中脱层。值得说明的是，由于铁质层和铝质层之间具有一定的导热率差值，当二者之间形成的结合层致密且连续分布时，则能够减少铁质层和铝质层之间的热阻，从而能够提高铁质层所产生的热量向铝质层传递的效果。此外，由于铁质层和铝质层二者之间形成的结合层具有致密且连续分布的特点，因此，可以减少铁质层所产生的热量集中的现象，能够提高铁质层向铝质层热量传递的均匀性，进而可以提高复合锅具均匀的导热性能。进一步地，由于铁质层和铝质层二者之间形成的结合层具有致密且连续分布的特点，结合层能够减少铁质层和铝质层之间的腐蚀现象，从而提高复合锅具的耐腐蚀性能。
[0008]在一个可能的设计中，进一步地，结合层的厚度大于等于3.75微米，小于等于14.15微米。
[0009]在该设计中，由于铁质层中的铝含量小于等于0.01％，则铁质层中铝原子的含量
浓度降低，铁质层与铝质层之间的原子浓度差异变大，使得铁质层中的铁原子和铝质层中的铝原子相互加速扩散。同时，在渗氮处理过程中，渗氮温度高于纯铝的再结晶温度，低于铁的再结晶温度，在该温度下可以使得铁质层和铝质层之间释放界面残余应力，从而分解界面的氧化物，使得铁质层和铝质层结合界面的原子活性增大、进一步促进铁质层中铁原子和铝质层中铝原子的相互扩散，铁原子和铝原子在高温下穿过结合界面而扩散至相邻的金属基体(铁质层或铝质层)内，同时使得晶界迁移，结合界面扩展延伸，进而在结合界面的两侧形成一定厚度的结合层(铁铝化合物层)，结合层致密且连续分布，大于等于3.75微米且小于等于14.15微米的结合层能够使得位于结合界面上的铝质层和铁质层形成更为紧密的冶金结合，从而提升了铁质层与铝质层的结合强度，改善复合锅具的耐高温性能。具体地，结合层的厚度可以为4微米、4.6微米、5微米、5.3微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11.3微米、11.7微米、12微米、13微米、14微米。
[0010]基于大量实验数据对比分析可知，当结合层的厚度满足前述关系式时，则铁质层和铝质层形成的结合层较为致密，且铁质层和铝质层之间的剥离强度较高，而当结合层的厚度不满足前述关系时，则铁质层和铝质层之间的剥离强度较差。具体地，结合层是通过铁质层和铝质层的原子在轧制复合、扩散退火等复杂工艺过程中相互扩散而形成的。同时退火温度越高，则结合层越厚，随着结合层厚度的不断增加，会导致复合锅具变脆，造成复合锅具结构强度变差，因此，合适的结合层厚度对于复合锅具整体的结构强度具有至关重要的影响。
[0011]在一种可能的设计中，进一步地，结合层的厚度大于等于5微米，小于等于12微米。
[0012]在该设计中，当结合层的厚度等于5微米时，铁质层和铝质层之间的剥离强度高达38N/mm，随着结合层厚度的增加，铁质层和铝质层之间的剥离强度也呈现大幅度提升的增长趋势。而当结合层的厚度大于12微米后，铁质层和铝质层之间的剥离强度增长减缓。因此，当结合层的厚度满足前述关系时，则铁质层和铝质层之间的剥离强度呈大幅提升态势，铁质层和铝质层形成的结合层较为致密，从而提升了铁质层与铝质层的结合强度，改善复合锅具的耐高温性能。具体地，结合层的厚度可以为5微米、5.3微米、6微米、7微米、8微米、10微米、11.3微米、11.7微米、12微米。
[0013]在一种可能的设计中，进一步地，结合层的厚度大于等于8微米，小于等于12微米。
[0014]在该设计中，当结合层的厚度等于8微米时，铁质层和铝质层之间的剥离强度高达55N/mm，随着结合层厚度的增加，铁质层和铝质层之间的剥离强度也呈现大幅度提升的增长趋势。而当结合层的厚度大于12微米后，铁质层和铝质层之间的剥离强度增长减缓。因此，当结合层的厚度满足前述关系时，则铁质层和铝质层之间的剥离强度呈大幅提升态势，铁质层和铝质层形成的结合层较为致密，从而提升了铁质层与铝质层的结合强度，改善复合锅具的耐高温性能。具体地，结合层的厚度可以为8微米、9微米、10微米、11.3微米、11.7微米、12微米。
[0015]在一种可能的设计中，进一步地，铁质层和铝质层的剥离强度大于等于30N/mm，小于等于95N/mm。
[0016]在该设计中，剥离强度是指粘在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。具体地，剥离时角度有90
°
或180
°
。当铁质层和铝质层的剥离强度达到30N/mm～95N/mm，则可以使得铁质层和铝质层之间的结合强度得到大幅提升。
[0017]在一个可能的设计中，进一步地，复合锅具还包括防锈层，防锈层覆盖铁质层的裸露面。
[0018]在该设计中，复合锅具还包括防锈层，防锈层覆盖在铁质层的裸露面上。其中，防锈层能够提高铁质层的防锈能力，减少复合锅具被锈蚀的可能性，延长复合锅具的使用寿命。
[0019]值得说明的是，防锈层可以为防锈涂层，防锈涂层涂覆于铁质层的裸露面上。在渗氮过程中，铁质层的裸露面会形成渗氮防锈层。也就是说，防锈层与铁质层为相对独立的两个层。防锈层也可以为部分铁质层在渗氮过程中改性生成防锈层。
[0020]进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合锅具，其特征在于，包括：铁质层，所述铁质层构造形成烹饪腔；铝质层，设置在所述铁质层背离所述烹饪腔的壁面上，所述铝质层和所述铁质层相互扩散形成结合层，其中，所述铁质层中的铝含量大于0，小于等于0.01％。2.根据权利要求1所述的复合锅具，其特征在于，所述结合层的厚度大于等于3.75微米，小于等于14.15微米。3.根据权利要求2所述的复合锅具，其特征在于，所述结合层的厚度大于等于5微米，小于等于12微米。4.根据权利要求2所述的复合锅具，其特征在于，所述结合层的厚度大于等于8微米，小于等于12微米。5.根据权利要求2所述的复合锅具，其特征在于，所述铁质层和所述铝质层的剥离强度大于等于30N/mm，小于等于95N/mm。6.根据权利要求2所述的复合锅具，其特征在于，所述复合锅具还包括：防锈层，所述防锈层覆盖所述铁质层的裸露面。7.根据权利要求6所述的复合锅具，其特征在于，所述防锈层为渗氮防锈层。8.根据权利要求6所述的复合锅具，其特征在于，所述防锈层的厚度大于等于10微米，小于等于40微米。9.根据权利要求1至8中任一项所述的复合锅具，其特征在于，所述复合锅具还包括：保护层，覆盖在所述铝质层的裸露面。10.根据权利要求9所述的复合锅具，其特征在于，所述保护层包括以下一种或其组合：精铁层、有机硅涂层、氟涂层、喷涂金属层。11.根据权利要求1至8中任一项所述的复合锅具，其特征在于，所述铁质层的数量为至少一个，所述铝质层的数量小于等于所述铁质层的数量。12.一种复合锅具的加工方法，其特征在于，包括：采用铁质板和铝质板制成复合板；对所述复合板进行成型处理以获得锅本体，所述锅本体包括层叠设置的铁质...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧民，王帅，江太阳，罗绍生，王婷，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：