專利名稱：鐵質保健壓力鍋及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種烹飪器具，特別是一種鐵質壓力鍋的制造方法。
目前市場上流行的家用壓力鍋，均采用鋁合金材料制成，其工藝比較成熟，且質輕耐用，但鋁合金中的鋁離子通過加熱和烹飪，會直接進入食物中，為人們食用后，鋁離子被人體吸收進入體內潴留起來，會產生老年人癡呆，中年人乏力，兒童智力發育緩慢等不良后果，而近幾年來，有一些廠家于是推出不銹鋼壓力鍋企圖取代，但不銹鋼中的鎳、硅、鉬、釩、鈦等仍為對人體有害的元素，并且售價很高。因此，世界衛生組織積極提倡使用我國傳統產品“中國鐵鍋”作炊具烹飪食物，這不但可避免上述危害，且鐵質還有較好的補血作用，但是，用鐵質材料制造家用壓力鍋，存在許多技術問題尚未獲得解決，所以現在還沒能實現。
本發明的目的就是為改革鋁合金壓力鍋對人體的危害，而提供一種用鐵質生產壓力鍋的方法，并從中加入多種對人體有益的微量元素，達到有利于人體健康，并可節約大量的鋁合金原材料。
本發明的內容及其解決的技術方案是鍋身鍋蓋采用特種球鐵為原材料即通過特殊的鑄造、熔煉、澆注、熱處理及表面裝飾等工藝方法，使之具有良好的韌性和合適的機械性能，并加入鈣、鋅、銅、磷、鉀、錳、碘、鉻及稀土鎂等多種對人體有益的微量元素所制成，從而達到去害增利，成為促進人體健康的家用壓力鍋。為此，在熔煉工藝上采取精選鐵料，嚴格控制化學成份為C3.5～3.8%，Si2.5～2.9%，Mn0.4～0.6%，P＜0.05%，S＜0.03%，Re0.02～0.05%，Mg0.03～0.07%。在造型和澆注方法上，采用中國古代泥型鑄造的傳統工藝和現代的金屬型鑄造工藝相結合，再加上簡易的壓力澆注方法，即采用油缸帶動的壓力柱或用人力操作的壓力棒，等到金屬開始凝固收縮時，施加壓力，提高鐵水的充型性，做到鑄件表面光潔，無氣孔，結晶良好。在熱處理工藝上，為使產品達到最好的韌性，延長使用壽命，當鑄件裝爐升溫到900°～920℃，保溫3～4小時，緩慢冷卻到600℃，歷時6～8小時，然后出爐空冷。在電鍍工藝上，為提高壓力鍋表面光潔度，耐蝕性和美觀，分別采用發蘭法、鍍鋅法、鍍鉻法幾種表面裝飾處理，同時克服了在鑄鐵上鍍層不牢不亮的難題。本發明還在產品結構上并做了改進，即改為接合式(如附
圖1)，鎖緊方法用卡子(4)或鎖勾，使用O型密封圈(3)，再加鍋身(1)、鍋蓋(2)、壓碼(5)，安全、方便、可靠。這樣，提高了密封性，減少鑄造造型的難度，節約了機加工工時，用戶使用方便、安全可靠，經久耐用。
本發明由于綜合了可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵及球墨鑄鐵的特點，克服了普通鑄鐵的缺點，因此蓄熱量大，散熱均勻，不糊底，無毒性、耐腐蝕、堅固耐用，有著較高的強度和韌性，使用壽命為普通鋁合金鍋的4～5倍。
附圖1為壓力鍋的正視圖。
附圖2為密封圈的放大圖。
附圖3為鎖緊卡子的放大圖。
下面提供本發明的一實施例熔煉設備選用150Kg中頻感應電爐。若技術力量較強，沒有中頻爐，也可使用兩排大間距或卡腰型沖天爐生產，只要出爐溫度能達到1450℃左右即可。
鐵料應選用含高碳、低錳，并含有適量的硅，要嚴格控制硫磷含量。其化學成份為C3.5～3.8%，Si2.5～2.9%，Mn0.4～0.6%，P＜0.05%，S＜0.03%，Re0.02～0.05%，Mg0.03～0.07%。要求具有中等的機械強度，較高的韌性，金相組織以鐵素體為主，可有少量的珠光體，不能有滲碳體存在，石墨形狀為球狀、蠕蟲狀或團絮狀，不能有片狀石墨或過冷石墨存在。
當鐵料熔化升溫到1300°～1350℃時，加入熔點較高的微量元素如Cr、Cu等，再升溫到1400°～1450℃則進行球化及孕育處理(采用多次孕育處理法)，球化劑要選用重稀土合金。等溫度下降到1350°～1380℃時，再加入低熔點的微量元素如Ca、Zn、Na、K等，所有微量元素的總加入量為2.5～3%較適宜。等溫度下降到1350℃左右時即可進行澆注。
碳當量控制在4.5～4.7%為佳。
壓力鍋屬于薄壁鑄件，可采用泥型鑄造，型料的配比是第一層用，焦炭粉75%，水泥25%，粒度＜5m/m。
第二層用，焦炭粉60%，黃泥40%，粒度＜2m/m。
第三層用，焦炭粉50%，耐火泥50%，粒度＜0.5m/m。
第四層用，焦炭粉50%，耐火泥50%，粒度＜0.25m/m。
涂料的配比是粉狀石墨95%，陶土5%，加水調勻配合比重1∶20～1∶25，撥模斜度為3°～5°，澆注后開箱時間要早一些，以免影響鑄件的收縮和拉壞泥型。
為了更好地提高產品表面光潔和內在質量，外型改用金屬制造，材料選用QT60-2，可按一般金屬型設計。做好通氣孔，刷好涂料，使用壽命達到2000次左右。
為了消除內應力，減少變形及裂紋，對鑄件要進行退火，可將爐溫控制在900°～920℃，保溫3～4小時后，繼續冷卻歷時6～8小時，冷卻到600℃即可出爐空冷。
按上述工藝制造出的特種球鐵，其機械性能參數為抗拉強度45～50Kg/mm2，抗彎強度130～160Kg/mm2，延長率15～20%;沖擊值(無缺口)6～12Kg·M/cm2，硬度(HB)170～197，基本組織＞80%鐵素體，無滲碳體存在，球化級別達2～3級。因此能完全滿足了制造壓力鍋的機械性能要求。
為了提高產品的耐用度和裝飾美觀，克服在鑄鐵件表面進行電鍍的技術難題，本發明的電鍍工藝其鍍液的配方為CrCO3250克/升，H2SO42.5克/升，并根據鍍液溫度來調整電流密度，即鍍液溫度電流密度(安/分米2)30°～45℃ 2040°～60℃ 4045°～65℃ 6050°～70℃ 80當溫度為55℃，電流密度50安/分米2，處理時間3分鐘，復蓋率達到98%。
權利要求
1.本發明涉及一種烹飪器具，特別是一種家用鐵質保健壓力鍋及其制造方法，由合金鍋身(1)、鍋蓋(2)、密封圈(3)和壓碼(5)組成，其特征在于，結構為接合式，用O型密封圈(3)、用卡子(4)鎖緊。
2.一種鐵質壓力鍋的制造方法，其特征在于，用鐵質、即以特種球鐵為主要原料，并加入了鈣、鋅、銅、鈉、鉀、鉻等多種對人體有益的微量元素制成，通過熔煉、澆注、熱處理及造型等工藝方法使其具有很好的韌性和合適的機械性能，且表面光潔，無氣孔、縮孔，結晶良好組織致密，不脆不裂。
3.根據權利要求2所述的鐵質保健壓力鍋的制造方法，其特征在于精選鐵料配好料熔煉結束后的化學成份為C3.5～3.8%，Si2.5～2.9%，Mn0.4～0.6%，P＜0.05%，S＜0.03%，Re0.02～0.05%，Mg0.03～0.07%。
4.根據權利要求2所述的鐵質保健壓力鍋的制造方法，其特征在于熔煉和澆注的溫度控制及球鐵中加入了微量元素為當溫度升到1300℃～1350℃時，加入熔點較高的微量元素如Cr、Cu等。當升溫到1400℃～1450℃，進行球化及孕育處理，當溫度下降到1350℃～1380℃時，再加入低熔點的微量元素如Ca、Zn、Na、K等，再升溫到1400℃～1450℃，又進行球化及孕育處理，等溫度下降到1350℃左右時即可澆注，所有微量元素的總加入量控制在2.5～3%，碳當量控制在4.5～4.7%為佳。
5.根據權利要求2所述的鐵質保健壓力鍋的制造方法，其特點在于造型是采用泥塑鑄造和金屬型鑄造相結合的方法，澆注采用簡易壓力澆注方法。
6.根據權利要求2所述的鐵質保健壓力鍋的制造方法，其特征在于采取高溫熱處理爐內升溫到900℃～920℃，保持3～4小時，隨爐冷卻到600℃，歷時6～8小時，然后出爐空冷。
7.一種鐵質保健壓力鍋的制造方法，其特征在于在鑄鐵上電鍍的鍍液配方為CrCO3250克/升，H2SO42.5克/升，并根據鍍液的溫度來適應調整電流密度當鍍液溫度為30℃～45℃時，電流密度為20安/分米2;當鍍液溫度為40℃～60℃時，電流密度為40安/分米2;當鍍液溫度為45℃～65℃時，電流密度為60安/分米2;當鍍液溫度為50℃～70℃時，電流密度為80安/分米2;當控制溫度為55℃，電流密度50安/分米2，處理時間3分鐘，復蓋率達到98%。
全文摘要
鐵質保健壓力鍋是采用傳統的鐵質材料和綜合球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的技術特征，并加入對人體有益的多種微量元素而形成的一種制造壓力鍋的嶄新的鑄造合金，變有害人體為具有保健作用的壓力鍋。本發明在制造方法上，采取各種特殊工藝，使其具有極好的韌性和合適的機械性能，并作到表面光潔、無氣孔、縮孔、結晶良好，組織致密、不脆不裂，同時蓄熱量大，散熱均勻，不糊底，無毒性、無異味、耐腐蝕，堅固耐用，成為理想的烹飪器具。
文檔編號C22C37/04GK1051665SQ89105788
公開日1991年5月29日 申請日期1989年11月16日 優先權日1989年11月16日
發明者劉榮 申請人:劉榮