本发明涉及烹调用具，其包括氮碳共渗和后氧化碳钢制成的或渗氮和后氧化碳钢制成的烹调内表面(1)，和加热外表面(2)。根据本发明，烹调内表面(1)和加热外表面(2)属于多层共轧金属复合材料(3)，多层共轧金属复合材料包括与铜制成的第二层(5)共轧的碳钢制成的第一外层(4)，烹调内表面(1)实施在第一外层(4)上。本发明还涉及制造上述类型烹调用具的制造方法。
1.烹调用具，其包括加热外表面(2)以及氮碳共渗和后氧化碳钢制成的或渗氮和后氧化碳钢制成的烹调内表面(1)，其特征在于，烹调内表面(1)和加热外表面(2)属于多层共轧金属复合材料(3)，多层共轧金属复合材料(3)还包括碳钢制成的第一外层(4)，第一外层与铜制成的第二层(5)共轧；烹调内表面(1)实施在第一外层(4)上；并且，第二层(5)比第一外层(4)更厚。
2.烹调用具，其包括加热外表面(2)以及氮碳共渗和后氧化碳钢制成的或渗氮和后氧化碳钢制成的烹调内表面(1)，其特征在于，烹调内表面(1)和加热外表面(2)属于多层共轧金属复合材料(3)，多层共轧金属复合材料还包括碳钢制成的第一外层(4)，第一外层与铜制成的第二层(5)共轧；烹调内表面(1)实施在第一外层(4)上；烹调内表面(1)经过表面处理；烹调内表面(1)由通过后氧化处理得到的表面氧化层(10)形成；并且，表面氧化层(10)形成在通过氮碳共渗或渗氮处理得到的组合层(11)上，组合层的厚度在25μm到50μm之间。
3.如权利要求2所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)比第一外层(4)更厚。
4.如权利要求1至3中任一项所述的烹调用具，其特征在于，加热外表面(2)由氮碳共渗和后氧化的碳钢制成或由渗氮和后氧化的碳钢制成。
5.如权利要求4所述的烹调用具，其特征在于，加热外表面(2)实施在与铜制成的第二层(5)共轧的第三外层(6)上。
6.如权利要求5所述的烹调用具，其特征在于，第三外层(6)的厚度在0.1mm到0.8mm之间。
7.如权利要求5所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)比第三外层(6)更厚。
8.如权利要求7所述的烹调用具，其特征在于，第三外层(6)的厚度在0.1mm到0.8mm之间。
9.如权利要求8所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)的厚度在0.8mm到1.5mm之间。
10.如权利要求8所述的烹调用具，其特征在于，第一外层(4)的厚度在0.1mm到0.8mm之间。
11.如权利要求10所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)的厚度在0.8mm到1.5mm之间。
12.如权利要求1至3中任一项所述的烹调用具，其特征在于，第一外层(4)的厚度在
13.如权利要求12所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)的厚度在0.8mm到1.5mm之间。
14.如权利要求1至3中任一项所述的烹调用具，其特征在于，第二层(5)的厚度在0.8mm到1.5mm之间。
15.如权利要求1至3中任一项所述的烹调用具，其特征在于，烹调内表面(1)从底部(8)逐渐上升直到上边缘(9)。
16.制造如权利要求1至15中任一项所述的烹调用具的制造方法，其包括以下步骤：－获得至少包括碳钢制成的第一外层(4)的多层共轧金属复合材料片(3)，第一外层(4)与铜制成的第二层(5)共轧，－在所述多层共轧金属复合材料片中形成容器(7)，
17.如权利要求16所述的制造烹调用具的制造方法，其特征在于，氮碳共渗或渗氮处理通过盐浴方法实施。
18.如权利要求16所述的制造烹调用具的制造方法，其特征在于，氮碳共渗或渗氮处理通过气体方法实施。
19.如权利要求16至18中任一项所述的制造烹调用具的制造方法，其特征在于，后氧化处理通过盐浴方法实施。
20.如权利要求16至18中任一项所述的制造烹调用具的制造方法，其特征在于，后氧化处理通过气体方法实施。
改进热传导性的烹调用具
技术领域
[0001] 本发明涉及形成烹调容器的烹调用具技术领域。
[0002] 本发明尤其但非排它地涉及平底锅和/或中式锅类型的烹调用具。传统类型的中式锅具有从中心向周边弯曲的凹陷烹调表面，和口扩大的上边缘。平底类型的中式锅具有与弯曲侧壁相连接的平面底部，弯曲侧壁形成烹调用具半径的至少三分之一。它们的上边缘可以更竖直。
背景技术
[0003] 在中式锅上的煎炒烹调在于在大火上迅速烹调切细的食物，使它们从中心向边缘不断地移动。
[0004] 已知，经受氮碳共渗或渗氮处理，然后进行后氧化处理，来实现碳钢制成的平底锅或中式锅类型的烹调用具。与不锈钢制成的烹调用具相比，这些烹调用具仍比较经济，同时对于烹调使用具有足够耐腐蚀性。
[0005] 上述类型烹调用具的缺点是在使用油大火烹调时出现烟，尤其是在燃气炉上烹调时，火焰特别加热烹调用具底部周围的环形区域。碳钢的导热性实际上不能使热足够均匀地分布在烹调表面上来避免出现超过油的出烟温度的热点。
发明内容
[0006] 本发明的目标是提出一种用于进行煎炒或油炸烹调的烹调用具，其可延缓带油加热时烟的出现。
[0007] 本发明的另一目标是提出一种用于进行煎炒或油炸烹调的烹调用具，其具有令人满意的耐腐蚀性。
[0008] 本发明的另一目标是提出得到用于进行煎炒或油炸烹调的可在带油加热时延缓烟的出现的烹调用具的方法。
[0009] 本发明的另一目标是提出得到用于进行煎炒或油炸烹调的具有令人满意的耐腐蚀性的烹调用具的方法。
[0010] 这些目标通过一种烹调用具达到，该烹调用具包括氮碳共渗和后氧化碳钢制成的或渗氮和后氧化碳钢制成的烹调内表面，和加热外表面，由于烹调内表面和加热外表面属于多层共轧金属复合材料，烹调内表面实施在第一外层上，多层共轧金属复合材料包括与铜制成的第二层共轧的碳钢制成的第一外层。铜制成的第二层可以使来自热源的热量更好地分布在烹调表面上。因此延缓热点的出现。使用包括碳钢的共轧材料可以比使用包括不锈钢的共扎材料更经济，即使包括氮碳共渗或渗氮处理，以及后氧化处理，同时可以得到令人满意的耐腐蚀性。用铜作为扩散层可以得到具有足以避免在热处理时的脱层危险的机械性能的共轧材料。
[0011] 有利的是，烹调内表面由在组合层上形成的表面氧化层形成，组合层的厚度包括在25μm到50μm之间。这些特征可以大大提高烹调内表面的抗氧化性。
[0012] 根据一有利实施方式，加热外表面由氮碳共渗和后氧化的碳钢制成或由渗氮和后氧化的碳钢制成。与例如具有铜制成的加热外表面的烹调用具相比，该设置可以得到便于保养的烹调用具。
[0013] 因此有利的是，加热外表面实施在与铜制成的第二层共轧的第三外层上。该设置可以得到结构经济的烹调用具，加入附加渗氮钢层不会明显增加共扎材料的成本。
[0014] 因此，有利的是，第二层比第三外层更厚。实际上，铜的更大厚度可以改进烹调表面上热量的分布。
[0015] 更有利的是，第三外层的厚度包括在0.1mm到0.8mm之间。这些值具有良好的成本/特征折中。
[0016] 更有利的是，第二层比第一外层更厚。该设置可以改进热量到烹调表面的传递。
[0017] 更有利的是，第一外层的厚度包括在0.1mm到0.8mm之间。这些值具有良好的成本/特征折中。
[0018] 更有利的是，第二层的厚度包括在0.8mm到1.5mm之间。这些值具有良好的成本/特征折中。
[0019] 根据一有利实施形式，烹调内表面从底部逐渐上升直到上边缘。这样的几何形状对应中式锅类型的烹调用具。
[0020] 还通过制造符合至少上述特征之一的烹调用具的制造方法达到这些目标，该制造方法包括以下步骤：
[0021] －获得至少包括与铜制成的第二层共轧的碳钢制成的第一外层的多层共轧金属复合材料片，
[0022] －在所述多层共轧金属复合材料片中形成容器，
[0023] －在所述容器上进行氮碳共渗或渗氮处理，
[0024] －在所述容器上进行后氧化处理。
[0025] 根据一实施方式，氮碳共渗或渗氮处理通过盐浴方法实施。通过盐浴方法的处理可以使氮碳共渗或渗氮的速度比其它方法更快。
[0026] 根据另一实施方式，氮碳共渗或渗氮处理通过气体方法实施。通过气体方法的处理可以更好地控制组合层的增长。
[0027] 根据一实施方式，后氧化处理通过盐浴方法实施。此类处理可以使氧化速度高于其它方法。
[0028] 根据另一实施方式，后氧化处理通过气体方法实施。
附图说明
[0029] 研究附图中所示的非限定性实施例可以更好地了解本发明，附图中：
[0030] -图1表示符合本发明的烹调用具的示意性剖视图，
[0031] -图2表示图1所示烹调用具的剖面的放大视图，
[0032] -图3表示图2所示烹调用具的剖面的上部的再放大视图。
具体实施方式
[0033] 图1所示的烹调用具形成中式锅类型的容器7。烹调用具包括烹调内表面1和加热外表面2。烹调内表面1是凹面，加热外表面2是凸面。烹调内表面1从容器7的底部8逐渐上升直至容器7的上边缘9。
[0034] 如图2所示，烹调内表面1和加热外表面2属于多层共轧金属复合材料3。多层共轧金属复合材料3包括碳钢制成的第一外层4和铜制成的第二层5。碳钢制成的第一外层4与铜制成的第二层5共轧。烹调内表面1在第一层4上实现。铜制成的第二内层5形成扩散层，可以使热分布在烹调内表面上。
[0035] 更特别的是，铜制成的第二层5是中间层。多层共轧金属复合材料3包括碳钢制成的第三外层6。碳钢制成的第三外层6与铜制成的第二层5共轧。
[0036] 碳钢优选从能够冷冲压的种类(nuance)中选择。碳的百分比低的钢，例如DC04类型的0.03％C，具有令人满意的特性。
[0037] 第一层4和第三层6不是必需用同一碳钢种类制成。
[0038] 优选地，第二层5比第一层4更厚。还优选地，第二层5比第三层6更厚。第一层4的厚度有利地包括在0.1mm到0.8mm之间。第二层5的厚度有利地包括在0.8mm到1.5mm之间。第三层6的厚度包括在0.1mm到0.8mm之间。
[0039] 在图中所示的实施例中，第一层4的厚度为0.5mm，第二层5的厚度为1mm，第三层6的厚度为0.5mm。
[0040] 为了得到与烹调使用相容的耐腐蚀性，在碳钢制成的第一层4上实现的烹调内表面1经受表面处理。
[0041] 根据一优选实施例，烹调内表面1由氮碳共渗和后氧化的碳钢制成。
[0042] 图3表示覆盖树脂14的烹调表面1的显微剖面。如图3所示，烹调内表面1实施在碳钢制成的基质13上。烹调内表面1由通过后氧化处理得到的表面氧化层10形成。表面氧化层10形成在通过氮碳共渗处理得到的组合层11上。扩散层12可以插置在组合层11与基质13之间。
[0043] 图3所示的碳钢制成的基质13由第一层4形成，用于实施烹调内表面1。在这些附图所示的实施例中，碳钢制成的基质13也可由第三层6形成，用于实施加热外表面2。
[0044] 为了提高碳钢的抗氧化能力，组合层11的厚度优选大于30μm。厚度包括在25μm至50μm之间可以得到耐腐蚀性与处理持续时间之间的良好折中。
[0045] 尤其通过盐浴方法或通过气体方法可以实现氮碳共渗和后氧化处理。
[0046] 通过盐浴方法的氮碳共渗处理一般在560℃至600℃之间实现，这样可以有非常高的渗氮能力和比较短的处理时间。
[0047] 由于共轧后的铜/钢界面的良好温度性能，钢/铜/钢多层共轧金属复合材料3的使用允许在600℃周围实施氮碳共渗处理，而没有夹层板脱层的危险。在直至650℃的炉子中的热处理可以使得甚至在氮碳共渗温度之上都具有良好的钢/铜/钢共轧温度性能。
[0048] 其它类型的共轧如钢/铝/钢也具有有利的热扩散特性，但是共轧后铝/钢界面的有限温度性能不允许考虑将它们用于实施渗氮或渗氮碳共渗的处理。
[0049] 氮碳共渗处理可以在氮碳共渗的传统温度下进行，得到组合层11，其厚度和耐腐蚀性与利用碳钢片实施的烹调用具在氮碳共渗后得到的厚度和耐腐蚀性相同。
[0050] 与标准处理相比，后氧化步骤没有改变，其在350℃至400℃之间在盐浴中进行。该后氧化可以进一步提高耐腐蚀性能，堵塞组合层11表面的孔隙，形成表面氧化层10。
[0051] 作为变型，烹调内表面1也可以是由渗氮和后氧化的碳钢制成的。因而进行渗氮处理而不是氮碳共渗处理。
[0052] 通过气体方法进行渗氮或氮碳共渗处理一般在550℃至600℃之间进行。
[0053] 和通过盐浴方法一样，可以通过在600℃的温度通过气体方法的渗氮或氮碳共渗传统处理，进行钢/铜/钢多层共轧金属复合材料3的渗碳或氮碳共渗。
[0054] 后氧化可以进一步提高耐腐蚀性。其可以通过通常在350℃至450℃的盐浴方法或者通过通常在450℃的气体方式实现。
[0055] 在这些附图所示的实施例中，在碳钢制成的第三层6上实施的加热外表面2经受与烹调内表面1相同的表面处理。
[0056] 本发明还涉及制造烹调用具的制造方法，该制造方法包括以下步骤：
[0057] －获得至少包括与铜制成的第二层5共轧的碳钢制成的第一外层4的多层共轧金属复合材料片，
[0058] －在所述多层共轧金属复合材料片中形成容器7，
[0059] －在所述容器7上进行氮碳共渗或渗碳处理，
[0060] －在所述容器7上进行后氧化处理。
[0061] 如果希望，容器7的成形可以包括在多层共轧复合金属片3中切割一盘体或一帽体的步骤。容器7的成形尤其可以通过冷冲压实现。
[0062] 在容器7的内表面和外表面上实施氮碳共渗处理继而实施后氧化处理，可以提高烹调用具的耐腐蚀性能。组合层11形成具有氮化铁Fe2,3N的渗氮中间层，并且被具有Fe3O4型氧化铁的表面氧化层10覆盖。结合适当抛光的后氧化处理可以使烹调内表面1和加热外表面2得到黑色着色。
[0063] 这样得到的烹调用具相对于用氮碳共渗和后氧化的钢制成的单一壁实施的烹调用具，具有改进的热扩散特性。
[0064] 在厚度为1mm的低碳钢DC04制成的锅器上和在厚度为2mm带有1mm铜的多层共轧金属复合材料3制成的锅器上进行的比较试验表明，达到出现烟所需的时间增加，而油温降低(试验用直径120mm的锅器在直径50mm并且功率为5000瓦的燃气炉上进行，并且在加热开始后10秒倾倒100ml的花生油)。
[0065]类型 质量 出现烟的时间tf tf时刻的油温
钢 308g 1分钟 10秒±20秒 75℃±5℃
共轧 639g 2分钟 40秒±30秒 120℃±10℃
[0066] 由于存在铜制成的第二层5，相比于使用相同厚度的钢，使用钢/铜/钢共轧材料可明显增加烟出现的时间。同样，对于比对钢制器皿观察到的油温更高的油温，观察到烟的出现，此时加热更均匀(更少热点)。
[0067] 使用多层共轧金属复合材料3可以使温度在整个烹调内表面1上的分布均匀得多，而不是只分布在烹调用具的底部8处。
[0068] 铜的热容量为385J.kg-1.k-1，接近于钢的热容量(444J.kg-1.k-1)，但是铜的导热率(390W.m-1.K-1)大大高于钢的导热率(46W.m-1.K-1)。铝的热容量更高(897J.kg-1.k-1)，但是铝/钢共轧界面的温度性能不足以考虑氮碳共渗或渗氮。
[0069] 作为变型，多层共轧金属复合材料3不一定包括碳钢制成的第三层6。因而尤其可以在铜制成的第二层5上实施加热外表面2。因此优选进行加热外表面2的后抛光。作为变型，多层共轧金属复合材料3可以包括比三层更多的共轧层。
[0070] 作为变型，可以考虑离子氮碳共渗或离子渗碳和/或离子后氧化。
[0071] 根据氮碳共渗处理的条件，可在渗氮中间层下出现褐锰矿层。
[0072] 如果希望，可以将抓握构件安装在加热外表面2上的焊接销上。优选地，容器7具有两个相对的抓握构件。
[0073] 作为变型，不一定附加所述抓握构件。容器7尤其可以具有一个或多个例如通过冲压得到的集成抓握构件。
[0074] 作为变型，容器7可以具有在中心部分基本为平面的底部8。
[0075] 本发明完全不限于描述的实施例，而是囊括权利要求范围内的许多改变。
