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第八章
搪瓷工艺及品质要求
　　搪瓷，它其实是将无机玻璃质材料经过熔融凝于基体金属上并和金属牢靠结合在一起一个复合材料。它关键有两个组成部分：搪瓷用金属材料和瓷釉（无机玻璃质材料）。
　　1、搪瓷用金属材料
　　搪瓷用金属材料关键有钢材、铸铁、铝材、铜材和不锈钢。搪瓷用钢材（关键是钢板）通常是指低碳钢钢板，即含碳量较底钢板（通常≤0.08%），这是用于容积式热水器内胆关键材料。因为它化学组成成份、内部微观组织结构（金相结构）、表面情况及力学性能对搪瓷质量起着关键作用，所以，现在市场上较大热水器生产厂家均采取宝钢或武钢生产搪瓷用钢板，以确保内胆搪瓷质量。
　　搪瓷用铸铁是指含碳量在2.11%以上铁碳合金（小于2.11%铁碳合金叫钢），它关键用于生产卫生洁具（浴缸）、化学器械、炊具、下水管道等。
　　用于搪瓷铝材关键是纯铝和铝镁合金。用于搪瓷铜材关键有紫铜（即纯铜）、黄铜（铜-锌合金）和青铜（铜-锡合金）， 其中以紫铜和黄铜应用最为广泛，比较有代表性铜搪瓷制品—景泰蓝就是以紫铜为基材制成铜搪瓷制品。不锈钢，通常全部能进行涂搪，但因为不锈钢抗氧化能力较强，所以需要用特殊搪瓷瓷釉，同时因加工成本较高，现在较少采取此种方案。
　　2、瓷釉（无机玻璃质材料）
　　用于搪瓷瓷釉原料中关键包含三大类：矿物原料、化工原料和色素原料。
　　矿物原料，是瓷釉关键成份，占有较大比重含量（因中国外不一样生产厂家而不一样）。它关键包含：石英（关键成份是二氧化硅－SiO2）、长石（碱金属或碱土金属硅酸盐，常见钾长石－K2OAl2O36SiO2 ）、粘土（含水铝硅盐矿物，关键为Al2O36SiO2 和结晶水）。
　　化工原料是瓷釉辅助组成部分，它关键包含：硼砂（Na2B4O710H2O）、硝酸钠（NaNO3）、纯碱（Na2CO3）、碳酸锂（Li2CO3）、碳酸钙（CaCO3）、氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）、二氧化钛（TiO2）、氧化锑（Sb2O3）、二氧化锆（ZrO2）、氧化钴（CoO）、氧化镍（NiO）、二氧化锰（MnO2）、氧化铁（Fe2O3）等等。
　　色素原料是指用于装饰瓷釉颜色材料。共分有：黑色、蓝色、褐色、灰色、绿色、粉红色、白色、黄色等8种。
　　瓷釉制作是将上述三种原料根据一定百分比（伴随生产厂家不一样而不一样），经过1200℃左右高温熔融，并经过急剧冷却成粒状或片状硼硅酸盐玻璃质。它依据工艺性能分为底釉、面釉、边釉和饰花釉；依据基体材质不一样分为钢板釉、铸铁釉、铜搪瓷釉、铝搪瓷釉、不锈钢瓷釉。
　　搪瓷
在金属表面涂覆一层或数层瓷釉 ，经过烧成，二者发生物理化学反应而牢靠结合一个复合材料。旧称珐琅。有金属固有机械强度和加工性能，又有涂层含有耐腐蚀、耐磨、耐热、无毒及可装饰性。搪瓷起源于玻璃装饰金属。古埃及最早出现 ，其次是希腊。6世纪欧洲嵌丝珐琅、剔花珐琅、浮雕珐琅、透光珐琅、画珐琅相继问世。8世纪中国开始发展珐琅，到14世纪末珐琅技艺日趋成熟 ，15世纪中期明代景泰年间制品尤为著称，故有景泰蓝之称。19世纪初，欧洲研制出铸铁搪瓷，为搪瓷由工艺品走向日用具奠定了基础，但因为当初铸造技术落后，铸铁搪瓷应用受到限制。19世纪中，各类工业发展，促进钢板搪瓷兴起，开创了现代搪瓷新纪元。19世纪末～20世纪上半叶，多种不一样性能瓷釉问世，钢板及其它金属材料推广利用，耐火材料、窑炉、涂搪技术不停更新，加紧了搪瓷工业发展。
　　搪瓷种类繁多，按用途可分为艺术搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷、工业搪瓷、特种搪瓷等。搪瓷生产关键有釉料制备、坯体制备、涂搪、干燥、烧成、检验等工序。对于艺术搪瓷、日用搪瓷、卫生搪瓷、建筑搪瓷等，为了外观装饰和使用需要，还需经过彩饰和装配。工业搪瓷设备则需经检测后再进行组装。
铁搪瓷
1．铸铁搪瓷发展历史介绍
搪瓷最早出现在公元前13至11世纪，搪瓷基体关键是青铜。中国搪瓷大约出现在公元8世纪，基体也是铜。到了公元15世纪（明代）有了著名景泰蓝。

世界上搪瓷工业化大约开始于18世纪末，在19世纪初有了搪瓷厂。当初没有什麽密着剂，在比较粗糙铸铁表面上能够取得比在光滑其它金属表面愈加好搪瓷密着效果。而且受冶金技术限制生产不出优质钢板，搪瓷工业（并非艺术品）以铸铁为基体是那个年代最好选择。所以能够说搪瓷工业化生产是从铸铁搪瓷开始。
1990年以前中国搪瓷工业以钢板搪瓷为主，铸铁搪瓷也有部分，关键是撒粉法生产卫生洁具（如铸铁浴缸），而湿法搪瓷工艺生产铸铁搪瓷制品几乎没有。所以，在以前出版几本搪瓷工艺书（包含《中国搪瓷手册》）中，能够看到相关铸铁搪瓷只是浴缸撒粉法工艺，湿法铸铁搪瓷工艺内容仅仅一带而过。
1990年以后伴随台湾铸铁搪瓷企业迁入大陆，湿法涂搪工艺铸铁搪瓷壁炉、炊具、盥洗器具形成了越来越大生产规模。
前后，广东地域开始向欧美大量出口烧烤炉，带动了黑色一次搪铸铁搪瓷烧烤用具快速发展。
和钢板搪瓷相比，铸铁搪瓷有其独特优点。比如：铸铁表面比钢板粗糙，能够和瓷釉形成愈加好密着；受到通常外力冲击时，坯体不会变形，故瓷层也就不会轻易脱落，比钢板搪瓷愈加耐用；和钢板相比，铸铁即使不涂装保护层也极少锈蚀，像浴缸、壁炉这么较大型器具只要单面搪瓷即可满足使用要求；铸铁搪瓷器皿热容量大，用铸铁搪瓷锅煲汤，上桌很久也不会凉，比钢板搪瓷锅更受欢迎。
2．搪瓷用铸铁
铸铁是含碳量在2.1％以上铁碳合金。工业用铸铁通常含碳量为2.1％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。
2-1铸铁种类
a.灰口铸铁
含碳量较高（2.7％～4.0％），碳关键以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。浇铸凝固时收缩量小，减震性好。
b.白口铸铁
碳、硅含量较低，碳关键以渗碳体（Fe3 C）形态存在，断面呈银白色。凝固时收缩大，易产生裂纹。硬度高，脆性大。
c.其它铸铁
除了灰口铸铁、白口铸铁以外还有可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁。这些种类铸铁极少用来搪瓷。
适宜搪瓷是灰口铸铁,不能搪瓷是白口铸铁。
铸铁是灰口还是白口不仅取决于碳含量，还和冷却速度有直接关系。快速冷却，碳来不及石墨化，以化合态渗碳体（Fe3C）存在，就形成白口铸铁；慢速冷却，石墨化进行根本，碳以片状石墨形态存在，就形成灰口铸铁。其规律是：
快速冷却 慢速冷却
←—————————————————————————————————→
白口铸铁 麻口铸铁 珠光体灰铸铁 铁素体-珠光体灰铸铁 铁素体灰口铸铁
2-2搪瓷用铸铁关键化学成份
碳：总碳量3～3.7,其中石墨2.5
猛：0.4～0.6
硅：2～2.6
硫：＜0.1
磷：0.1～0.5
2-3关键化学成份对铸铁和搪瓷影响
铸铁中合金元素分为阻碍石墨化元素（C、Si、P）和促进石墨化元素(Mn、S)两大类。
a.碳（C）
较高含量碳能增加铸铁强度，但搪瓷烧成时碳含量越高，分解出二氧化碳越多，造成瓷层气泡。
薄壁产品碳含量应合适高部分，以增加坯体强度；厚壁产品碳含量可合适低部分，以降低瓷层气泡或针孔。
b.硅(Si)
硅含量过高使铸铁变脆，过低则翻砂困难。硅促进化合碳转变成石墨，可降低瓷层气泡或针孔。
c.磷(P)
磷增加铁水流动性，使薄壁或大型铸件合格率提升；磷含量过高，会降低铸件强度和韧性（变脆）。铸铁中磷含量很小，对搪瓷质量无影响。
d.硫(S)
硫对铸造和搪瓷全部有害，硫增大收缩量并降低铁水流动性，使浇铸不良；硫阻碍石墨化过程，使铸铁硬脆，并增加瓷层气泡或针孔。
e.锰(Mn)
锰含量低于0.5%,使铸铁材质变软；高于2%使材质变硬。锰和硫化合生成硫化锰进入熔渣，漂浮在铁水上面，从而降低铸铁中硫含量。硫化锰还易于在铸件表面析出，所以对毛坯仔细打磨和抛丸，可降低瓷层气泡或针孔。
2-4．和搪瓷相关铸铁性能
2-4-1铸铁机械性能
布氏硬度 143～229
抗拉强度 ＞100 MPa
抗弯强度 ＞260 MPa
抗压强度 ＞500 MPa
制造搪瓷化工设备用铸铁还须检验抗弯强度。
2-4-2铸铁物理性能
2-4-2-1热膨胀
铸铁热膨胀不仅和其化学成份相关还和铸造工艺相关，型模湿度、浇铸后冷却速度和脱模时间早晚全部会影响铸件热膨胀。所以搪瓷厂应要求铸造厂制订严格 铸造工艺，以保持铸件尺寸一致。
铸件在搪瓷前处理和瓷釉烧成过程中，当温度超出600℃时，膨胀系数会发生突变，且热膨胀不可逆，通常伸长1～２％或更多。搪瓷厂在按用户来样设计模具图时必需考虑到铸件受热伸长量。
灰口铸铁在高温热处理后膨胀系数，平均在400×10-7/℃左右。

2-4-2-2铸铁吸气性
在加热熔化过程中，金属不停吸收和其相接触气体性质，叫做“吸气性”。
铁水凝固过程中，金属吸收气体不停以气泡形式析出，若气泡留在铸件中则形成气孔称为“析出性气孔”。这种气孔在铸件浇铸时上部或最终凝固部位最为密集，是造成瓷层气泡或针孔原因之一。
2-4-2-3铸铁内气体扩散
气泡和针孔是铸铁搪瓷最常见缺点。除了瓷釉高温流动性等影响原因外，瓷层出现气泡或针孔和铸铁中气体饱和程度有直接关系。铸铁吸入气体越多，瓷层产生气泡也越多。
有些人认为铸铁中溶解氢或烧成时吸收气体比在钢板中轻易扩散。事实证实情况恰好相反。比如，厚钢板单面搪瓷通常不会产生鳞爆，但单面铸铁搪瓷却能产生鳞爆。气体在铸铁内部不易扩散还反应在铸铁烤网“耐烧试验”上，铸铁烤网在刚出炉最初二十四小时内，经过600℃下保温1小时瓷面能够不起泡，但出炉3天以后再做以上试验，则80%以上要起泡。
为避免以上问题出现，在铸铁搪瓷生产中要尽可能避免气体产生和吸入。

最大厚度6mm铸铁样板单面搪瓷上鳞爆 样板后面

2-4-2-4铸造应力及减小变形方法
内力：金属内原子间距离发生改变而产生吸力和斥力统称为“内力”。
应力：单位面积上内力称为“应力”。
铸造应力：铸件在凝固及冷却过程中，收缩受到阻碍时，在铸件内部产生应力称为“铸造应力”。
铸造应力按内力不一样可分为两种：
拉应力：内力为吸力时称为“拉应力”；
压应力：内力为斥力时称为“压应力”。
铸件各部位冷凝时冷却速度不一致，冷却较慢部分形成拉应力，冷却较快部分形成压应力。
铸造应力按产生原因分为“热应力”、“相变应力”和“机械阻碍应力”。造成应力原因消除后，铸件中仍存在应力称为“残余应力”。由热应力引发弯曲变形，凹面总是在铸件冷却较慢一边。这一点能够作为生产中产品发生变形时判定变形原因是加热时铸件摆放不妥还是铸件本身造型有问题依据。
铸造应力过大，超出铸件强度时，就会使铸件损坏。

热应力形成过程 T形梁
铸造过程降低铸件产生应力方法：
a.尽可能选择收缩系数小材料；
b.采取同时凝固标准；
c.缓慢冷却，以减小铸件各部位温差；
d.采取退让性好型砂；
e.事先做出反变形量（模具设计时，在铸件可能产生变形相反方向做出变形量，这种事先做出变形量叫做“反变形量”）。
消除铸件内应力方法：
a.自然时效：将铸件平稳放置，长时间储存。
b.人工时效：铸件退火。
c.震动时效：经过震动能够消除应力。
2-5铸件关键缺点及在搪瓷生产中克服方法
2-5-1气孔
经典气孔分为“析出性气孔”和“侵入性气孔”。后者是因为铁水和砂型发生化学反应产生气体未能逸出，造成常集中在铸件浇注部位上部体积较大气孔。
这两种气孔对搪瓷损害几乎无法克服。
由此能够总结出以下规律：对于搪瓷质量来说，铸件浇铸时形成上表面比下表面轻易出针孔或气泡；最轻易出针孔或气泡位置是冒口。其原因是在铁水中较轻炉渣、杂质和气泡更轻易向上漂浮。这是生产中判定造成缺点罪魁祸首是搪瓷工艺还是铸件关键依据。根据这一规律，铸件关键面应设计为浇铸时模具下面，次要面设计为上面，有利于提升铸件搪瓷合格率。
2-5-2砂眼
浇注时型砂脱落造成铸件上出现凹坑。
小于2mm砂眼可用半干底釉填补，2～5mm砂眼或小断裂（并非冷隔）可用二氧化碳保护焊修补，有过大砂眼铸件应列为废品。
2-5-3鉄粒
铸件表面或铸件内气泡壁上不大金属颗粒。此部位在搪瓷烧成后轻易产生针孔或气泡。鉄粒和整个铸件显微结构不一样，轻易造成瓷层断裂。前处理时必需用砂轮将鉄粒磨平，用二氧化碳保护焊将铸件外露气泡补平。
2-5-4粘砂
较牢靠粘附在铸件表面型砂。铸件上残余型砂使搪瓷表面产生针孔或气泡。前处理时需仔细打磨和加大喷砂力度。
2-5-5冷隔
铸件浇铸和冷却过程中产生裂缝。搪瓷烧成时会裂开造成脱瓷或气泡。这么铸件没有措施挽救，应列为废品。
2-5-6白口
白口在厚壁或大型铸件上极少出现，多发生在小直径网条上，关键由浇铸时冷却过快所致。白口小直径网条轻轻敲击即会断裂，断裂截面呈银白色。这是铸件进厂验收时采取铸件自由坠落法检验是否白口依据。
白口肯定造成瓷层产生气泡，有时还会脱瓷。
前处理高温退火有可能挽救轻微白口铸件，较大面积白口铸件应列为废品。
2-5-7壁厚不均
砂箱错位造成铸件壁厚不均已属变形，应列为废品；产品设计时应尽可能缩小壁厚差异。壁厚差异大则铸造应力大，易造成脱瓷。
2-5-8表面沾污
铸件可能被石墨、铁锈、机油污染。搪瓷前处理时严格根据工艺要求退火、喷砂可处理。
2-5-9渣眼
也称“夹渣”，熔渣被包裹在铸铁中。易造成瓷层出针孔或开裂。有夹渣铸件应列为废品。
2-5-10挠曲
挠曲即铸件变形。
平板形或其它造型简单铸件可结合退火时整形，大多数造型不可整形。不可整形挠铸件列为废品。
3铸铁搪瓷瓷釉
铸铁搪瓷瓷釉配方设计首先要遵守搪瓷瓷釉基础设计规则，比如：底釉熔体对坯体金属应有良好浸润性、对氧化铁有良好溶解作用、有较宽烧成幅度、有足够密着等等。面釉应有一定耐酸耐碱性能、良好光泽和遮盖力、合适软化温度和表面张力等等。在满足这些基础规律以后就要深入满足铸铁特殊要求了。
3-1铸铁瓷釉配方设计时应该考虑铸铁性质
a.铸铁表面比较粗糙
粗糙铸铁表面能够和瓷釉形成很好机械密着，故铸铁底釉配方中能够不引人或少引人密着剂。
b.铸铁内气体
铸铁组织内溶解有气体，铸件里存在一定数量“析出性气孔”和“侵入性气孔”，其中容纳了气体。这些气体全部是造成搪瓷瓷层气泡和针孔隐患。
c.铸铁关键化学成份遇热轻易产生气体
游离状态碳遇热会产生二氧化碳，化合状态Fe3C遇热会分解出碳，并深入氧化成一氧化碳和二氧化碳。这也是造成搪瓷瓷层气泡和针孔隐患。
d.热膨胀
铸铁热膨胀取决于它化学成份。铸铁关键化学成份对铸铁热膨胀影响各异，有资料介绍0～500℃铸铁各关键化学成份对热膨胀贡献因数：

表1.铸铁化学成份对热膨胀贡献因数
成份
因数
磷
铁
锰
硫
石墨
硅
化合状态碳
6
4.26
4
4
3
-4
-15
铸铁非铁化学成份比钢板多很多且所处状态改变较大，它们对铸铁膨胀系数影响各异，使得膨胀系数有一定幅度波动。
灰口铸铁高温热处理后膨胀系数，在0～500℃范围内平均为400×10-7/℃左右。而0～500℃范围内钢板膨胀系数是 421×10-7/℃，那么铸铁瓷釉膨胀系数应该比钢板瓷釉略小，不过铸铁瓷釉对金属基体热膨胀波动要有更强适应能力。
e、.铸件应力
体积相同时，铸铁坯件残余应力比钢板坯件大得多。这就要求铸铁瓷釉要有愈加好弹性。瓷釉化学成份中K2O、Na2O、Al2O3能够增强瓷层弹性，从下表对比能够看出现有铸铁瓷釉弹性要高于钢板瓷釉。

表2.瓷釉成份中K2O、Na2O、Al2O3含量范围

瓷种类釉
K2O＋Na2O （%）
Al2O3 （%）
钢板钛面釉
10～15
0～3
铸铁湿法钛面釉
12～19
3～5
铸铁撒粉法面釉
15～21
6～7.5

磨加粘土和存在于瓷层中细小气孔，可使瓷层弹性得到很大程度改善。
相关B2O3对瓷釉弹性影响，有不一样说法。有些人认为“B2O3含量在15%以下时，随含量增加，弹性增加；而含量在15%以上时，则随含量增加而弹性变差”。还有些人认为“B2O3含量在15%左右时才开始对瓷釉弹性产生有利影响”。
3-2铸铁瓷釉
铸铁搪瓷最常见缺点是气泡和针孔。要想克服这些缺点，一是在搪瓷烧成时尽可能少产生气体，要求铸铁瓷釉熔点要低，能够低温烧成，降低气体产生；二是铸铁瓷釉烧成时能够让气体轻易扩散，要求铸铁瓷釉高温粘度要合适小部分，让已经产生气体易于排出；三是底釉层形成细小气孔，既增加瓷层弹性，又容纳铸铁基体产生而来不及从瓷层逸出气体。以上三点就是瓷釉配方设计普遍规则指导下铸铁搪瓷瓷釉配方设计特定规则。
3-2-1铸铁底釉
铸铁搪瓷有两种涂搪方法：撒粉法和湿搪法。这两种工艺截然不一样，由此而出现了搪瓷瓷釉中配方结构和熔制工艺差异最大两种底釉。
3-2-1-1撒粉法底釉
撒粉法操作关键点是面釉干粉撒在灼热铸铁坯件上即时熔化并粘附。从所需烧成温度和瓷釉成本综合考虑，面釉干粉熔化温度通常不会低于840℃，面釉烧成温度则为850～870℃，再反推底釉烧成温度应该是860～890℃。

表3.撒粉法铸铁底釉配方示例：
原料名称
A(重量份)
B(重量份)
石英
长石
硼砂
硼酸
纯碱
硝酸钠
萤石
氧化钴
累计
38.0
57.0
65.0
12.0
8.0
8.0
8.0
0.3
196.3
38.0
6.0
50.0
-

5.0
1.0
100
磨加物： 熔块
石英
粘土
硼砂
膨润土
亚硝酸钠
水
76.0
40.0
12.0
1.0
100
20～30
6～10
0～ 1.5
0～ 2
0～ 1
65～75

3-2-1-2湿搪法铸铁底釉
湿搪法铸铁底釉有两种。一个是25～35份钴镍底釉和75～65份石英、长石、硼砂、粘土等加水50份磨制成釉浆；另一个是以石英、长石、硼砂为主料均匀混合后熔制到半熔融状态时出炉，磨制成细粉待用。后者通常称为“白底釉”，在现在被普遍采取。
白底釉瓷层厚度应控制在80～110μm之间，烧成温度通常为760～780℃。

表4.白底釉配方示例
原料名称
A (重量份)
B (重量份)
石英
长石
硼砂
硼酸
粘土
纯碱
硝酸钠
萤石
氧化钴
红丹
氧化镁
46.0
10.0
6.0
18.0
6.0
-
-
3.0
0.5
56.0
-
36.0
-

0.5
8.0
1.0
磨加物： 粘土
石英
硼砂
10.0
10.0
1.0
10.0
10.0
1.0

3-2-2铸铁面釉
撒粉法和湿搪法两种铸铁面釉较大区分是，撒粉法铸铁面釉烧成温度通常为850～870℃，而湿搪法只有720~760℃。

3-2-2-1撒粉法铸铁面釉
撒粉法所搪底釉是很薄一层（60~100μm），面釉层却很厚（可达1000μm），所以面釉膨胀系数很受重视,通常应为 260～320×10-7/℃，这么可避免瓷层受张力而开裂或脱瓷。撒粉法铸铁面釉软化点应保持一定高度，若面釉过软，很厚未凝固瓷层轻易在烧成时塌落。
撒粉法生产产品通常为卫生洁具，对重金属含量没有严格要求，比较重视耐水、耐碱和耐酸性能。
表5.撒粉法铸铁面釉配方示例

化学组成
钛釉
锑釉
锆釉
SiO2
K2O
Na2O
F
B2O3
P2O5
TiO2
ZrO2
Al2O3
MgO
BaO
CaO
CuO
CaF2
PbO
Sb2O3
Na2SiF6
28.50～34.96
0.74～2.84
13.96～14.39
3.50～5.83
24.80～26.69
1.65～1.73
7.37～11.36
-
6.05～13.78
0.88～0.96
-
-
-

36.5
3.0
11.8
-
15.5
-
-
-
4.3
-
-
-
-
2.7
4.0
11.2
11.0
18.8～26.5
-
14.2～17.0
0.3～4.0
5.4～7.5
1.0～5.0
7.3～10.0
19.7～22.8
3.5～4.8

7.0～8.1
3.0～3.6
0.4～4.0

3-2-2-2湿搪法铸铁面釉
湿搪法铸铁面釉膨胀系数通常为300×10-7/℃左右，烧成温度为720~760℃。在成份和理化性能指标方面和一般钢板面釉没有显著区分。
湿搪法适适用于造型比较复杂和棱角线条清楚铸铁搪瓷产品。除了壁炉和装饰品以外，大部分这类产品全部是炊事（煲汤、烧烤）用具。产品绝大部分出口到欧美，对面釉中重金属含量、耐酸耐碱性能和耐温激变性能要求比较严格。
表6.湿搪法铸铁面釉配方示例

原料名称
A (重量份)
B (重量份)
石英
长石粉
硼砂
硝酸钠
钛白粉
碳酸钠
氟硅酸钠
碳酸锂
碳酸镁
磷酸二氢钾

15～17
20～24
33～37
2～4
2～4
8～12
5～7
4～6
-
-
24～26
7～9
30～34
4～6
14～16
-
5～7
5～7
2
3
磨加物
粘土
氯酸钾
尿素
色素
水

6
-
-
3-6
50

6
0-0.3
0.3-0.5
-
48

3-3釉浆和釉粉制备

3-3-1釉浆制备
铸铁搪瓷用釉浆和钢板搪瓷用釉浆一样全部是用球磨机磨制，二者关键区分在于生产钢板搪瓷厂家多用大容量球磨机，而生产铸铁搪瓷厂家采取小容量球磨机要多部分。这是因为铸铁搪瓷产品单件重量大，烧成时间长，按件计算班产量低，消耗釉浆少。

3-3-2釉粉制备
国产撒粉法面釉大多是釉块，需要在搪瓷厂磨制成釉粉。
磨制干粉球磨机内壁和球石要保持干燥。最好专用。为方便出粉和保持清洁，要给球磨机装一个外套。

磨制干粉球磨机
瓷釉磨制前要根本烘干。潮湿釉块磨制时会粘附在内壁或球石上，大大降低效率，且含水量大釉粉会降低铸铁搪瓷产品合格率。
磨制干粉最好采取气流粉碎设备。其优点是生产效率高，可降低杂质混入。

气流粉碎机主机 气流粉碎步骤示意图

4．湿法喷涂铸铁搪瓷工艺

4-1铸件进厂验收
a.收货物种和数量和送货单上数字是否一致，并累计该品种总收货量不可超出订单总量。
b.测量进厂铸件尺寸是否在图纸所注公差范围内。
C检验来货铸件表面质量：平整度、变形量、砂眼数量、粘砂程度、飞刺及断裂。
d.平板形网状产品用离地面1.5m高度将铸件平面自由坠落，检验是否白口。
4-2前处理
4-2-1打磨
烧烤炉烤网、烤板一类平板形铸件要先把长和宽尺寸打磨到符合图纸要求，俗称“打大磨”
铸件表面飞刺（广东地域称为披峰）、鉄粒、凸起等通常见角磨机打磨平整 ，尖锐棱角用直磨机磨至圆滑。
小断裂或2～5mm孔洞用二氧化碳保护焊修补并打磨平整。

4-2-2退火
退火作用：去除石墨、有机物污染，消除铸件部分应力、表面脱碳。
通常退火温度在750～800℃，退火时间为10～30min（退火时间随铸件大小合适调整）。有轻微白口铸件应把退火温度提升到850℃。
退火时铸件摆放要水平、稳妥，避免变形。
用于亚光一次搪铸件能够不退火。

4-2-3喷砂（抛丸）
喷砂（抛丸）作用：能去除表面夹杂物和退火时生成氧化层、使表面粗糙，增加制品密着、部分消除内应力。喷丸关键有金刚砂(SiC)、铸钢丸、白口铸铁丸、钢丝切丸等。喷丸直径通常在0.8~1.5mm，喷丸以有棱、角为佳。小直径无棱角钢丸会把铸件表面打得比较光亮，对产品烧成后密着极为不利。
烘手器外壳、壁炉组件等单面搪瓷铸件和大型铸件适宜喷砂处理。
喷砂所用压缩空气要严格除水、除油，不然会污染铸件。
小件及双面搪瓷铸件适宜抛丸处理。抛丸操作时弹丸对铸件有很大冲击力，要制订合理抛丸工艺，预防铸件变形。
抛丸比喷砂劳动条件好得多。
吊挂式抛丸机
除吊挂式抛丸机外，有条件工厂还应配置圆盘式平抛机。平板式铸件适用这种抛丸机。该机工作时是弹丸自上而下打在平放铸件上，清污同时还有使少许变形铸件恢复平整整形作用。
4-3湿法喷涂铸铁搪瓷搪烧步骤及操作关键点
4-3-1搪烧步骤
[铸件检验] →[铸件修补] →[底釉喷涂] →[底釉烘干] →[检验修补] →[底釉烧成] →
↓
[面釉烧成]← [粉坯清整]← [面釉烘干]← [面釉喷涂] ←[底釉洇湿]← [检验修补]←
↓ —————————————↑
↓ ↑
[成品检验] →[配套包装]
4-3-2操作关键点
4-3-2-1铸件检验
有断裂、变形、较大孔洞、抛丸不到位、尺寸超出公差、打磨不到位等缺点铸件要拣出，不得进入搪烧工序。
4-3-2-2铸件修补
铸件上直径小于2mm孔洞可用半干底釉填平，直径超出2mm孔洞用二氧化碳保护焊补实并打磨平整；局部较多细小针孔可用半干底釉抹至平整；前处理遗漏少许毛刺、凸起点要用角磨机或钢锉清除；还显尖锐棱角用钢锉锉圆滑。
4-3-2-3底釉喷涂
白底釉喷涂要均匀，涂层厚度70~110μm,涂层过厚轻易造成制品脱瓷。
喷涂时使用压力罐供釉浆不仅能提升喷涂效率，还能使喷涂更连贯、涂层更均匀。
压力罐价格大约每个上万元，使用小型隔膜泵更经济实惠，喷涂效果也很好。
4-3-2-4底釉烘干
底釉根本烘干对烧成质量至关关键。烘干温度200~260℃，烘干时间25~40min。若底釉烘干不根本，烧成后轻易发生底釉层开裂和脱瓷。
一次搪产品亚光和亮光釉喷涂后烘干全部不那么严格，通常干燥即可。烘干温度和时间全部能够降低部分。
4-3-2-5检验修补
底釉烘干后要逐一检验喷涂质量，需做好以下工作：
a.上沿不涂瓷釉器皿，用蘸水海绵擦去沿上干粉。
b.局部漏喷要补喷，并重新根本烘干。
c.粉层碰坏要修补，小面积粉层破坏处可用毛笔蘸底釉浆轻轻刷上。小面积修补后需再次烘干。
d.釉浆滴落或飞溅造成釉粉凸起和棱、角处釉浆流淌堆积粉梗要用手指抹平。
e.亚光黑粉层上若有较大缺点，不可修补，需整体洗净重喷。若修补，烧成后修补处会有显著水印。
4-3-2-6底釉烧成
底釉烧成温度为760~780℃，烧成时间为12~16min。
烧成温度和时间可能因底釉品牌不一样而有些差异，烧成时要依据毛坯重量和壁厚合适调整。
滚轴传动铸铁搪瓷烧成炉
4-3-2-7面釉喷前处理
检验底釉层质量：有局部漏喷者要拣出；面釉喷涂时飞溅造成瓷釉颗粒、凸起和粉梗要用砂轮片手工磨平（禁用角磨机）；直径小于2mm气泡和针孔可用砂轮片磨平后用半干底釉补平。
为避免面釉烧缩，检验合格底釉坯要用方形海绵块蘸水将底釉层洇湿，干底釉层遇水变色即可，不要显出水光，更不要有水流淌。洇水时要避开前面修补时抹上生底釉。洇水工序是传统做法。现在很多工厂全部省略了这一步骤。（《搪瓷学》：用半熔底釉涂搪铸件在涂搪面釉前必需先用水浸湿。）
4-3-2-8面釉喷涂
面釉喷涂要均匀，一次喷涂厚度为120~180µm。面釉喷涂过厚，烧成时易开裂、烧缩（尤其是器皿内底部凹角处）。喷涂时要参考底釉喷涂次序，避免反复或遗漏。
4-3-2-9面釉烘干
第一层面釉要根本烘干，烘干温度180~230℃，烘干时间25~40min。
器皿边缘向上且不带瓷釉品种应架沿扣烘，器皿边缘向上和边缘为水平方向要带瓷釉品种应架底或架其它隐蔽部位仰烘。器皿内部需喷面釉深型品种应架底仰烘。若扣烘，则烘干过程中产生水蒸气轻易在器皿内壁凝结向下流动冲坏粉层。
4-3-2-10面釉整修
⑴将器皿上沿面釉干粉用钢锯条无齿一边刮洁净。很多锅类产品把柄几乎和锅上沿平齐，刮上沿干粉时很轻易将把柄粉层碰坏，操作时需多加小心。若喷面釉时用盖子遮住了上沿，则沿上粉不多，用微湿海绵轻轻擦拭即可。
⑵将器皿亚光黑部位（器皿内部和外底部）上飘落面釉干粉擦洁净，注意不要擦过界，也不要将海绵内水滴落到面釉干粉层上。
⑶搬运干粉坯时要用双手捧起，需翻转干粉坯时只能适度用力轻捏面积较大较平整部位，不可在棱角处用力。刚从烘干炉出来粉坯很烫手，此时极易碰坏粉层，要多加小心。
⑷海绵要常常清洗，清洗海绵水也要常换，水清才能提升擦拭效率。
⑸产品更换颜色时要根本清理工作台衬垫物等沾有被撤换色釉生产工具，避免异色污染。
4-3-2-11面釉烧成
面釉烧成温度为720~760℃，烧成时间为12~16min。
烧成温度和时间可视具体情况（不一样厂家生产面釉、工件大小和壁厚）合适调整。器皿上沿无釉粉品种应架沿扣烧，烧架应保持清洁，尤其不可沾有瓷釉。器皿上沿有瓷釉品种应架底或架其它隐蔽部位仰烧。烧架应保持清洁，尤其不可沾有瓷釉。严禁在待烧产品已经摆到烧成线上仍然去补喷，以免传动线粘附瓷釉，造成交叉污染。
在烧镉红、镉黄和浅色产品时，烧成温度和时间应尽可能保持稳定，不然在不一样时段烧出产品颜色可能会有较大差异，给配套包装带来困难。
4-3-2-12成品检验
⑴产品上有色差超标、线纹、划痕、水印痕、手套痕、小掉瓷、小泡孔、异色点、渐变色深浅界限太显著等小缺点，可修补后重新喷涂烧成。
⑵产品上有大掉瓷、大泡孔、烧缩等缺点，均不可修补，要退回抛丸脱瓷。
⑶因铸件材质不良造成成片气泡、掉瓷及较大变形、断裂产品按废品处理。
⑷合格品整齐码放在周转平板车或地托板上。根据产品形状、规格对每层摆放方法和数量和每车（托板）码放层数要有明确要求，以确保产品移动时安全和便于统计产量或库存量。
⑸码放整齐合格品转入包装工序。
4-3-2-13配套包装
⑴专职质检员将生产班组送来自检合格品再次根据产品质量标准逐一检验。
⑵有盖两件套产品要挑选颜色尽可能一致锅和盖配成一套。锅和盖全部可能有轻微变形，在颜色一致前提下多适配几次，既可使锅和盖很好配合，又可增加适配率，降低返工。
⑶一个订单同一个产品可能会有两种、三种甚至四种颜色。同一大箱内要注意颜色搭配符合订单要求。
⑷酒精锅一类产品附件很多，装箱前应把配件按套配好，以免遗漏。
⑸出口欧美炊具类对包装方法有很具体要求，包装前要仔细阅读订货协议，不可犯错，即使小包装内标签方向摆错，全部通不过商检关。
⑹封好大箱按要求方法和数量整齐码放在地托板上，运至仓库指定位置。
4-4铸铁搪瓷撒粉法
卫生洁具铸铁搪瓷通常采取撒粉法涂搪。即把干燥面釉粉末洒在刚出炉红热底坯表面，瓷釉接触到灼热铸铁就开始熔化并产生密着，然后再进炉烧成。
4-4-1撒粉法优点：
a.体积和重量全部很大铸件，热容量大，不易加热，也不易冷却。和湿法涂搪相比撒粉法是最节能、省时生产方法。
b.撒粉法能够在铸件不一样部位筛撒不一样厚度面釉干粉，以提升关键部位质量或填补铸件表面质量缺点。
c.撒粉法瓷层厚度比其它涂搪方法要厚很多，瓷面光泽度高，很有质感。最终产品瓷层总厚度可达成约1000μm。
4-4-2撒粉法缺点：
a.造型复杂、线条清楚产品不能用撒粉法。
b.撒粉操作时釉粉易飞散，损耗高、污染严重。
c.箱式炉开门时热量流失严重，刚出炉灼热工件散热量也很大，造成工作环境温度高，劳动条件较差。
4-4-3撒粉法搪烧步骤
[铸件检验] →[铸件修补] →[底釉喷涂] →[底釉烘干] →[底釉烧成] →[面釉筛撒]→
[面釉烧成] →[面釉筛撒] →[面釉烧成] →[保温冷却] →[成品检验] ———↑
↓
[成品包装]
4-4-4撒粉法操作关键点
4-4-4-1铸件检验
有断裂、变形、较大孔洞、抛丸不到位、尺寸超出公差、打磨不到位等缺点铸件要拣出，不得进入搪烧工序。
4-4-4-2铸件修补
铸件上直径小于2mm孔洞可用半干底釉填平，直径超出2mm孔洞用二氧化碳保护焊补实并打磨平整，局部较多细小针孔可白底釉抹至平整。前处理遗漏少许毛刺、凸起点要用角磨机或钢锉清除。
4-4-4-3底釉涂搪
较大铸件适于喷涂，较小铸件适于浸搪。涂层厚度以60~100μm为宜。
4-4-4-3底釉烘干
底釉湿坯可在余热利用保温室内（刚出炉成品在保温室内缓慢冷却）烘干。因成品面釉层很厚，底釉涂搪后干燥过程中即使出些绣点也无大碍，所以甚至能够自然晾干。
4-4-4-4底釉烧成
撒粉法铸铁粉坯件必需在箱式炉（土炉）内烧成，底釉烧成温度为860~890℃（《搪瓷学》说底釉在940℃烧成。《搪瓷手册》：860~890℃。），烧成时间为12~16min。较小件产品在箱式炉内摆放时间前后、炉内位置、高低有较大差异，故烧成时间关键凭经验确定。
4-4-4-5面釉筛撒
底釉坯烧至亮红色出炉置于可倾斜旋转支架上，一人撒粉时另一人转动支架，二人配合将干燥面釉粉快速、均匀筛撒在工件各个搪瓷面上。撒粉能够是原始手工筛撒，也可气动、电动辅助，优异技术有机械手和静电喷涂。
圆形筛 管形筛
造型简单小件产品面釉也能够浸搪。
4-4-4-6面釉烧成
面釉烧成温度为850~870℃（《搪瓷手册》：850～880℃），因工件已经红热，面釉烧成时间为3min左右即可。
4-4-4-7成品检验
瓷面上黑点（异色点）是最常见缺点，比较常见缺点还有针孔、表面露黑和瓷面光泽度不足。这些缺点全部能够重新搪烧来处理。而因铸件有气孔、砂眼、冷隔等造成瓷层较大泡孔和脱瓷则应退回返工喷砂、修补，缺点严重者应报废。
4-4-4-8成品包装
撒粉法铸铁搪瓷制品通常全部比较粗笨，包装不太讲究美观，但包装材料一定要实用、牢靠，以确保在运输途中不会损坏。
5．铸铁搪瓷制品常见缺点及其发生原因
表7. 铸铁搪瓷制品常见缺点及其发生原因
缺点
原因
处理措施
一次搪亮光黑泡、孔
铸件较小砂眼填补不好
铸件较大砂眼电焊不良
铸件杂质多（尤其是冒口位置）
铸件局部白口
铸件有冷隔、内部气孔多
磨加物过量
釉浆杂质多
欠烧或过烧
退火不充足
退火后未立即投产

高温退火（850℃）
认真验收；高温退火
列为废品

雨季退火后又存放超出二十四小时毛坯要重新退火抛丸
一次搪亚光黑泡、孔
铸件较小砂眼填补不好
铸件较大砂眼电焊不良
瓷层过厚
过烧

白底釉开裂
瓷层过厚
烘干不充足

边部泡、孔
边部有冷隔
边部底釉缺损（喷涂不到位或碰坏）
抛丸不到位
底釉层被污染
列为废品
喷涂前仔细检验
面釉烧缩
面釉浆容重过高或稠度过高
面釉研磨过细
局部粉层过厚
面釉烘干初始阶段升温过快