一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器及其制造方法技术

本申请提供一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，包括容器基体，所述容器基体的至少内表面的烹饪区域附着熔射层，所述熔射层为合金组合物，所述合金组合物以质量％计包含5.43％~9.87％铬、4.35％~13.4％镍和0.54％~2.9％钼和54.2%~63.71％的钛，余量为铁和不可避免的杂质；本申请中制成的熔射层具有优良的耐腐蚀性和耐酸性、较小的密度、较高的比强度以及较好的韧性，且又保持有良好的耐磨性，十分适合应用于不粘锅，以解决现有不粘锅中的难以兼顾耐磨、耐腐蚀及耐酸的不足之处。本申请还提供了一种制造方法，用以制造以上抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器。涂层的烹饪容器。涂层的烹饪容器。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及烹饪器具
，具体涉及一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着太空科技的快速发展，宇航员在太空中能够使用一些厨电及烹饪器具，提升太空生活品质。由于太空环境的特殊性，厨电及烹饪器具的安全性以及使用合格品质尤为重要，对于厨电及烹饪器具的要求也相比于正常普通环境下更为严格。
[0003]申请人基于参与研发的太空厨房项目，开发了用于太空仓烹饪的烹饪容器涂层技术，解决航天员在太空仓中的烹饪需求，申请人进一步研究将其应用于家用烹饪产品，尤其针对家用高温烹饪器具进行深入研究，产生了本申请的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，提升用户的使用卫生。
[0004]现有常规技术的烹饪器具中，常见地在锅胚基材上熔射金属层，如不锈钢熔射层或钛金属熔射层，以提升锅具的耐磨性能以及与不粘层的结合力，现有技术的熔射技术中难以将熔射层均匀喷涂至锅具内表面，影响锅具品质且涂层易脱落；且现有技术的熔射技术中虽然提升了锅具的耐磨性，当锅具在长期的烹饪使用过程中，还容易受到腐蚀，现有技术的锅具熔射层的耐腐蚀性有待提升，各锅具难以兼顾锅具耐磨耐腐蚀性及耐酸性。且另一方面，锅具金属涂层在较长时间的持续加热过程中还容易产生高温蠕变，从而发生塑性变形。
[0005]众所周知，不锈钢中所含的重金属成分过高，尤其烹饪容器要获得越强的耐酸、抗摩擦性能，选用的不锈钢中的重金属含量越高，长期烹饪使用，可能会让用户摄入较多的重金属成分，不利于用户的饮食安全。而钛金属性质稳定，耐腐蚀，金属钛的表面覆盖着一层极薄的自然生成的氧化膜钛和氧化物 ( TiO2 ) 。这层薄膜也可以称为 " 钛锈 "，但与铁锈不同，这层致密氧化膜常温下不与硝酸，稀硫酸，稀盐酸以及酸中之王——王水反应，在绝大多数自然条件下性质相当稳定 ，具有良好的耐腐蚀特点。但钛金属的耐热温度偏低，在650℃以上加热时，钛与氧强烈反应，而在700℃以上时，则与氮也发生反应，而家用烹饪，如天然气的火焰温度可高达600
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800度，因此在烹饪容器中，虽然具有较好的耐腐蚀效果，由于其耐高温蠕变性能较差，使得其作为涂层的耐剥落性能不佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器及其制造方法，用以至少解决
技术介绍
中所记载的技术问题之一。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，所述容器基体的至少内表面的烹饪区域附着熔射层，所述熔射层为合金组合物，所述合金组合物以质量％计包含5.43％~9.87％铬、4.35％~13.4％镍和0.54％~2.9％钼和54.2%~63.71％的钛，余量为铁和不可避免的杂质。
[0008]所述合金组合物由不同材质金属丝熔射形成，提供不同材质金属丝的熔射原料，将不同材质金属丝的熔射原料同时熔射至所述烹饪容器基体表面形成所述熔射层。
[0009]本专利技术中，钛的质量百分比含量的数值可以为54.20%、54.60%、55.00%、55.50%、55.83%、55.90%、56.00%、56.15%、56.25%、56.70%、57.00%、57.50%、57.68%、58.00%、59.00%、60.00%、61.00%、62.00%、63.13%、63.54%、63.71%；铬的质量比含量的数值可以为5.43%、5.70%、5.93%、6%、6.43%、6.52%、6.75%、6.88%、6.93%、7%、7.43%、7.70%、、7.93%、8%、8.43%、8.7%、8.75%、8.93%、9%、9.06%、9.43%、9.65%、9.87%；镍的质量比含量的数值可以为4.35%、4.5%、5%、5.5%、5.8%、6%、6.5%、6.52%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.14%、10.5%、10.87%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.4%；钼的质量比含量的数值可以为0.54%、0.75%、1%、1.09%、1.25%、1.45%1.5%、1.75%、2%、2.25%、2.5%、2.54%、2.75%、2.9%。
[0010]采用本申请的合金组合物作为烹饪容器的熔射层，合金组合物中含有选定质量占比的钛金属，使得合金组合物所形成的熔射层具有金属钛的稳定性能，金属钛的表面然生成氧化膜钛和氧化物 ( TiO2 )，在常温下不与硝酸，稀硫酸，稀盐酸以及王水发生反应，抗酸性能极佳，具有良好的耐腐蚀特点。
[0011]同时，相较纯钛金属，本申请的合金组合物作中还含有其他元素，申请的合金组合物中铬与碳生成硬度很高的硬质相Cr7C3和Cr23C7，弥散分布在固溶强化的熔射层中，起沉淀硬化作用，提高锅具基体表面的耐磨性。但铬系碳化物的晶界析出，成为耐腐蚀性降低的主要原因，而本申请的碳含量和铬含量及其他元素的配合得到的合金组合物的强度高且耐腐蚀性好，可以有效提升熔射层的耐摩、耐刮擦性能。另外，铬为铁素体生成剂，铬含量的增加虽然可以提高熔射层的耐腐蚀性，但不利于奥氏体结构的稳定性，而本申请的铬的含量与其他金属元素及其含量的配合，既可以得到耐腐蚀性强且奥氏体结构稳定的熔射层。
[0012]本申请的镍是奥氏体生成元素，镍含量既可以保持合金组合物在低温下保持奥氏体结构，镍含量的增加会降低不锈钢的硬度和抗拉强度，但本申请的镍含量与合金组合物的配合可以保持高强度、高耐磨性和并且合金组合物中的镍含量使其熔射层在活性状态下也有较低的腐蚀速度。
[0013]本申请中，钼可以改善不锈钢的耐腐蚀性，其可以使不锈钢的基体强化，并提高不锈钢的高温强度和蠕变性能。
[0014]另外，合金组合物通过熔射形成熔射层，熔射过程中金属不可以避免的氧化生成金属氧化物，故熔射的熔射层中会含有微量的金属氧化物，例如合金中含有铬及铬氧化物，镍及镍氧化物，钼及钼氧化物，铁及铁氧化物。而其中部分金属氧化物的晶粒粗大、强度高，微量的金属氧化物的存在提高了熔射层的强度，强度的提高使得熔射层不易产生划痕和磨损。而至于金属氧化物的含量控制为不故意掺杂氧气控制得到的金属氧化物含量，通过熔射工艺不可避免产生的氧化物的量即可满足需求。
[0015]本申请在钛金属的基础上，添加了上述其他元素，有效提升了熔射层的材料硬度，并且在烹饪过程中，熔射层需要耐受火焰的高温，并经受时间持久的炒、煮、炖、蒸等烹饪工艺，在烹饪过程中，本申请的熔射层的金属材料在恒温、恒载荷的长期作用下，具有有效抵抗产生塑形变形，避免材料高温蠕变的技术效果，材料的高温压缩蠕变、及高温拉伸蠕变均有效提升，即时长时间使用，熔射层也不易断裂、起泡、或剥落。
[0016]可选地，所述合金组合物包括6.52％~9.06％铬、5.8％~10.87％镍、1.09％~
2.54％钼和54.2%~63.54％的钛，余量为铁和不可避免的杂质。
[0017]可选地，所述合金组合物包括6.88％~8.7％铬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其包括容器基体，其特征在于，所述容器基体的至少内表面的烹饪区域附着熔射层，所述熔射层为合金组合物，所述合金组合物以质量％计包含5.43％~9.87％铬、4.35％~13.4％镍和0.54％~2.9％钼和54.2%~63.71％的钛，余量为铁和不可避免的杂质；所述合金组合物由不同材质金属丝熔射形成，提供不同材质金属丝的熔射原料，将不同材质金属丝的熔射原料同时熔射至所述烹饪容器基体表面形成所述熔射层。2.根据权利要求1所述的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其特征在于，所述合金组合物包括6.52％~9.06％铬、5.8％~10.87％镍、1.09％~2.54％钼和54.2%~63.54％的钛，余量为铁和不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其特征在于，所述合金组合物包括6.88％~8.7％铬、6.52％~10.14％镍、1.45％~2.54％钼和56.25%~63.54％的钛，余量为铁和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其特征在于，所述合金组合物还包括以质量％计的0.02％~1.09％铜。5.根据权利要求4所述的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其特征在于，所述合金组合物还包括以质量％计的0.22％~0.72％铜。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的抗高温蠕变金属涂层的烹饪容器，其特征在于，所述合金组合物还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱泽春，李红亮，潘少卿，徐嘉悦，
申请(专利权)人：九阳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：