家用燃?xì)庠畹母g與防護(hù)

1、家用燃?xì)庠畹母g與防護(hù)    摘 要：隨著嵌入式家用燃?xì)庠畹呐d起及嵌入式家用燃?xì)庠钤谑褂弥幸蚋g所帶來的使用性、維修性、安全性等一系列問題，家用燃?xì)庠畹摹案g與防腐蝕”越來越受到人們的重視。 關(guān)鍵詞： 燃?xì)庠?腐蝕 防護(hù) Abstract:    With the rise of embedded household stove and embedded household stove in use for corrosion of usefulness and maintainability, security

2、and so on a series of problems, household stove "corrosion and corrosion" more and more attention. Key word：    Stove corrosion protective 前 言 金屬材料的腐蝕問題在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見，鋼鐵“生銹”就是一種最為普遍的金屬材料腐蝕現(xiàn)象。 家用燃?xì)庠畹母g并不是一個(gè)新鮮問題，它伴隨著家用燃?xì)饩叩陌l(fā)展一直存在著。隨著嵌入式家用燃?xì)庠畹呐d起及嵌入式家用燃?xì)庠钤谑褂弥幸蚋g所帶來的使用性、維修性、安全性

3、等一系列問題，家用燃?xì)庠畹摹案g與防護(hù)”越來越受到人們的重視。尤其是家用燃?xì)饩叩纳a(chǎn)廠家，更應(yīng)盡早采取措施，從設(shè)計(jì)入手，解決已出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的腐蝕問題。 一、 家用燃?xì)庠罡g原因分析 1. 不銹鋼材料腐蝕的主要原因 灶具上的不銹鋼面板、側(cè)板等是否會(huì)產(chǎn)生腐蝕，關(guān)鍵取決于不銹鋼材料的抗腐蝕性能，其次是腐蝕介質(zhì)。 燃?xì)庠钌纤褂玫牟讳P鋼材料，按材料的金相組織結(jié)構(gòu)分主要有三大類：一類是鐵素體不銹鋼，典型的有1Cr17，對(duì)應(yīng)國(guó)外材料牌號(hào)，通常稱為“430”(日本材料牌號(hào)為SUS430)；另一類是馬氏體不銹鋼，典型的有1Cr13、2Cr13，對(duì)應(yīng)國(guó)外材料牌號(hào)，通常稱為“410”、“420”(日本材料牌號(hào)為

4、SUS410，SUS420)；還有一類是奧氏體不銹鋼，典型的有0Cr19Ni9、1Cr18Ni9、1Cr17Ni7、0Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti等，對(duì)應(yīng)國(guó)外材料牌號(hào)，通常稱為“304”、“301”、“301”、“202”、“201”(日本材料牌號(hào)為SUS304、SUS302、SUS30 1、SUS202、SUS201)等。由于鐵素體、馬氏體不銹鋼具有磁性，因此，被人們俗稱為不銹鐵。 不銹鋼材料抗腐蝕的關(guān)鍵在于材料中鉻元素的含量，鎳、鈮、鈦等元素的含量對(duì)不銹鋼的抗腐蝕性能也有重要影響。 奧氏體不銹鋼的抗腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼及馬氏體

5、不銹鋼。采用鐵素體或馬氏體不銹鋼材料的灶具容易產(chǎn)生腐蝕；采用奧氏體不銹鋼材料的灶具不容易產(chǎn)生腐蝕。 不銹鋼“不銹”是有條件的，在含氯離子介質(zhì)的作用下(如食鹽等，食鹽又稱氯化鈉，富含氯離子)，會(huì)加速不銹鋼的腐蝕；隨著腐蝕介質(zhì)溫度的升高，不銹鋼的腐蝕會(huì)加劇。 烹飪過程中，含有鹽份等腐蝕介質(zhì)的湯、水、菜、油等附著在灶具面板或側(cè)板上，由于不及時(shí)擦洗，時(shí)間長(zhǎng)了，就可能出現(xiàn)腐蝕，鐵素體、馬氏體不銹鋼腐蝕是肯定無疑的；奧氏體不銹鋼的腐蝕相對(duì)較輕，且不明顯，但是，如果腐蝕產(chǎn)物較多，加上溫度的影響(例如，面板在靠近爐頭周圍，溫度就高于其他部位；溫度增高會(huì)加速腐蝕的程度)，也可能會(huì)產(chǎn)生明顯的腐蝕。 含有鈦元素的奧

6、氏體不銹鋼的含腐蝕性能優(yōu)于不含鈦元素的奧氏體不銹鋼，其原因是鈦元素有減緩不銹鋼材料腐蝕(晶界腐蝕)的作用。 抗腐蝕性能較好的奧氏體不銹鋼，存在高溫敏化區(qū)，在550左右溫度下，會(huì)析出高鉻碳化物，形成貧鉻區(qū)，在潮濕環(huán)境中，也會(huì)象普通碳鋼一樣出現(xiàn)“鐵銹”。 經(jīng)常在較高溫度下使用的不銹鋼材料，如灶具的聚熱圈、熱反射罩、火蓋等，表面會(huì)失去光澤，也會(huì)象普通碳鋼一樣 “生銹”。 由于灶具面板、灶具承液盤及其附近容易被濺上油、湯、水等腐蝕介質(zhì)，因此，這些部位出現(xiàn)腐蝕的程度要比灶具其他部位更為嚴(yán)重。 2. 碳鋼材料腐蝕的主要原因 (1)涂層或鍍層質(zhì)量不合格，涂層或鍍層損壞。 涂層質(zhì)量不合格，關(guān)鍵在殼體噴涂過程中

7、的質(zhì)量控制。碳鋼材料在噴涂前，為增加材料與涂層的結(jié)合力及增強(qiáng)材料的抗腐蝕性能，一般都要進(jìn)行磷化處理，處理后的零件，要烘干，要保持清潔，不得有銹蝕、油污、汗斑等贓物存在，為防止零件在噴涂前因環(huán)境影響造成表面形成水膜而影響質(zhì)量，一般對(duì)噴涂環(huán)境都有相對(duì)濕度的要求，并要求磷化后的零件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(一般不超過8小時(shí))噴涂完。 待噴涂零件的表面處理是涂層附著力是否牢固關(guān)鍵。 經(jīng)過磷化處理的零件表面如存在銹斑、油垢、汗斑等，會(huì)導(dǎo)致該部位涂層因結(jié)合不牢而脫落。 (2)設(shè)計(jì)不合理 a、防護(hù)層選擇不當(dāng)，不能充分起到防護(hù)作用。 采用不粘油涂料、油漆涂料作為燃?xì)庠钐间摬牧厦姘?、殼體的防護(hù)層，實(shí)踐證明，是欠妥的。這些涂

8、層的耐久性、抗磨性都不能滿足灶具使用要求，導(dǎo)致材料腐蝕現(xiàn)象十分突出，許多用戶灶具使用不到三年，面板或殼體已嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致灶具不能使用。這不僅對(duì)消費(fèi)者是不利的，而且對(duì)資源也是一種浪費(fèi)。 采用漆層作為鍋架的保護(hù)層，不論從保護(hù)效果還是從對(duì)消費(fèi)者負(fù)責(zé)的角度看，都是極不妥當(dāng)?shù)摹?b、灶具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，致使湯、水、油垢等腐蝕介質(zhì)通過燃燒器及灶具面板上的孔隙處進(jìn)入灶具內(nèi)腔，造成相關(guān)零組件腐蝕，此問題在嵌入式燃?xì)庠钌嫌葹橥怀觥?3. 鑄鐵材料、鋁合金材料腐蝕的主要原因 (1)設(shè)計(jì)不合理，加速材料腐蝕 設(shè)計(jì)不合理表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： a、嵌入式燃?xì)庠钤O(shè)計(jì)不合理，致使湯、水等腐蝕介質(zhì)通過燃燒器處、面板上的孔隙處

9、等流入灶具內(nèi)腔，從而使內(nèi)腔的鑄鐵爐頭或鋁合金爐頭部件在湯、水及潮濕氣氛的作用下出現(xiàn)腐蝕。 b、爐頭表面未采取防護(hù)措施。設(shè)計(jì)人員缺少鋁合金腐蝕與防護(hù)方面的知識(shí)，誤認(rèn)為鋁合金壓鑄件不會(huì)產(chǎn)生腐蝕，因此未采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 由于設(shè)計(jì)不合理，加速了燃?xì)庠铊T鐵材料、鋁合金材料的腐蝕。 (2) 鑄鐵爐頭表面防護(hù)層選擇不當(dāng)，防護(hù)層質(zhì)量不合格或防護(hù)層損壞 鑄鐵爐頭一般采用鍍鉻、噴鋅、噴涂(或浸涂)漆層進(jìn)行表面防護(hù)。鍍層或涂層質(zhì)量不合格，鍍層或涂層損壞，即可造成爐頭腐蝕。 這三種保護(hù)層，從防護(hù)及使用的角度看，應(yīng)以鍍鉻層為佳。 由于爐頭表面防護(hù)層選擇不當(dāng)，防護(hù)層質(zhì)量不合格或防護(hù)層損壞，導(dǎo)致爐頭在腐蝕介質(zhì)的作用下產(chǎn)

10、生腐蝕。 (3)鋁合金材料自身的缺陷及表面缺少防護(hù)處理 鋁合金材料腐蝕，一般都出現(xiàn)在壓鑄成型的鋁合金爐頭、燃?xì)忾y閥體或其他壓鑄成型的鋁合金件上。 出現(xiàn)腐蝕的鋁合金件，壓鑄成型后一般都未進(jìn)行表面防護(hù)處理。 壓鑄成型的鋁合金件，表面存在鑄造特有的微孔，有的還存在氣孔、針眼等鑄造缺陷，如果不進(jìn)行表面防護(hù)處理，在腐蝕介質(zhì)的作用下就會(huì)產(chǎn)生腐蝕，在潮濕環(huán)境中就可能長(zhǎng)出“白毛”。 4. 燃?xì)忾y腐蝕的主要原因 (1)燃?xì)庠钤O(shè)計(jì)不合理 灶具在閥體桿與面板配合處有間隙，且缺少有效的密封，灶面上的液體及腐蝕介質(zhì)通過灶具面板與燃?xì)忾y閥桿間的空隙處，流落到閥體上，對(duì)閥體上的碳鋼件、鋁合金件等產(chǎn)生腐蝕。 (2)燃?xì)忾y設(shè)計(jì)

11、不合理 燃?xì)忾y頂部在閥桿與閥體配合處缺少密封措施，導(dǎo)致液體及腐蝕介質(zhì)直接流落到閥體頂部，造成相關(guān)零件腐蝕，閥芯不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。 (3)鋁合金燃?xì)忾y閥體未采取表面防護(hù)措施，導(dǎo)致在潮濕環(huán)境中容易產(chǎn)生腐蝕。 二、 減少家用燃?xì)庠罡g的主要措施 1. 改善設(shè)計(jì)，提高燃?xì)庠畹谋嵐δ?減少家用燃?xì)庠畹母g問題，設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。只有從設(shè)計(jì)這個(gè)源頭抓起，才能從根本上減少或避免燃?xì)庠罡g問題。 目前，家用燃?xì)庠畹谋嵐δ芷毡榇嬖诓蛔?。湯、水及油垢等臟物容易通過燃燒器處，通過灶具面板上的空隙處進(jìn)入灶具內(nèi)腔，導(dǎo)致零組件腐蝕。嵌入式燃?xì)庠罡鼮橥怀觥?2. 正確選擇灶具材料及其相應(yīng)的防腐保護(hù)層 從材料的抗腐蝕性能及耐久性上

12、看，燃?xì)庠畹慕饘俨牧厦姘逡瞬捎脢W氏體不銹鋼，其次是鐵素體或馬氏體不銹鋼。 在搪瓷涂層、不粘油涂層、油漆涂層中，搪瓷涂層的防腐蝕效果及抗磨性、耐久性均優(yōu)于其他涂層，更適宜作為灶具碳鋼材料面板、聚熱圈、鍋架、燃燒器殼體等的防護(hù)層。不足的是，搪瓷工藝對(duì)碳鋼材料有選擇性，否則會(huì)影響搪瓷質(zhì)量；還有，搪瓷工藝對(duì)零件的配合尺寸難于控制，對(duì)尺寸較嚴(yán)要求的零件，不宜采用搪瓷工藝。 對(duì)于燃?xì)庠铊T鐵爐頭的防護(hù)層，不論是防護(hù)效果還是耐久性、抗磨性，鉻層均優(yōu)于鋅層、漆層。由于鍍鉻層尺寸容易控制，因此，它比搪瓷涂層更具有優(yōu)勢(shì)。不足的是，鍍鉻層顏色較單一，難以滿足裝飾需要，如采用鍍黑鉻工藝，可解決此問題，但成本會(huì)有所增加。

13、鍍鉻前須先鍍銅，方能使鉻層的防護(hù)作用得到充分發(fā)揮。對(duì)于火蓋及火蓋裝飾座的拋光表面，可以采用噴涂高溫清漆或鍍鉻的方法，緩解或避免其腐蝕。 3. 鋁合金件要進(jìn)行防護(hù)處理 (1)鋁合金件表面進(jìn)行噴丸處理 鋁合金壓鑄件，不僅晶粒較粗大，而且還存在一定的孔隙，這些對(duì)于其抗腐蝕能力都是不利的。對(duì)鋁合金件進(jìn)行噴丸處理，不僅可以去除壓鑄后其表面殘留的腐蝕介質(zhì)，而且可以使噴丸部位材料表面晶粒細(xì)化、孔隙消除，從而增強(qiáng)鋁合金件的抗腐蝕能力。 鋁合金件噴丸宜選用玻璃丸，丸粒直徑0.160.3毫米為宜。 噴丸時(shí)要正確選擇噴丸壓力(指壓縮空氣的壓力)、噴丸距離、噴丸角度、噴丸時(shí)間等，確保噴丸質(zhì)量。選擇水噴丸工藝時(shí)，噴丸后

14、零件要烘干處理。 (2)陽(yáng)極化處理 鋁合金件經(jīng)陽(yáng)極化處理后，可以顯著提高其在大氣條件下的防腐蝕能力。 (3)表面噴漆保護(hù) 選擇適應(yīng)于鋁合金件的漆料，對(duì)其進(jìn)行噴漆處理，這樣可以大大提高鋁合金件的抗腐蝕能力。宜采取先噴底漆再噴面漆的方式進(jìn)行防護(hù)。 三、建議 以不銹鋼面板替代采用涂料作防護(hù)層的碳鋼材料面板 采用不粘油涂料及油漆作為碳鋼材料面板的防護(hù)層，實(shí)踐證明防護(hù)效果較差，面板腐蝕問題較突出，嚴(yán)重影響灶具的使用壽命。建議相關(guān)廠家以不銹鋼面板替代采用不粘油涂料及油漆作為防護(hù)層的碳鋼材料面板；這樣做，不僅有利于消費(fèi)者，而且也有利于節(jié)約鋼材及相關(guān)資源，還有利于環(huán)保。 家用燃?xì)庠畹母g與防護(hù)問題，應(yīng)該引起我國(guó)燃?xì)饩咝袠I(yè)的充分重視。只有采取切實(shí)可行的措施，減少或避免燃?xì)庠罡g問題的產(chǎn)生，才能更好地促進(jìn)我國(guó)燃?xì)饩咝袠I(yè)的發(fā)展。 參考資料： 1 荊秀芝、陳文、楊武鳴主編金屬材料應(yīng)用手冊(cè)陜西科學(xué)技術(shù)出版社 2 M.G.方坦納N.D.格林著.左景伊譯腐蝕工程 M北京：化學(xué)工業(yè)出版社 3 賀匡國(guó)主編化工容器級(jí)設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社第二版 4 汪鎮(zhèn)安編化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè)) M北京