[發(fā)明專利]一種奧氏體抗菌不銹鋼及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710036696.3
• 申請日: 2007-01-22
• 公開（公告）號: CN101230438A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林剛;沈繼程;胡錦程
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/58;C22C33/06
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 楊丹莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不銹鋼，尤其涉及一種奧氏體抗菌不銹鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

抗菌不銹鋼，就是在不銹鋼中加入適量的具有抗菌效果的金屬元素(如銅、銀)，生產(chǎn)出的鋼材經(jīng)抗菌熱處理后，富抗菌元素的抗菌相從基體中析出，均勻彌散分布，裸露于不銹鋼表面的抗菌金屬元素溶于水后形成水合離子，然后與細菌接觸，通過與細胞作用，損傷細胞膜，使蛋白質(zhì)凝固或損壞其DNA，阻止細菌生長繁殖或消滅細菌。抗菌不銹鋼具有不銹鋼的優(yōu)點和良好的抗菌性能，可廣泛應(yīng)用于家電用品、廚房設(shè)備、食品工業(yè)、醫(yī)療器材、公共設(shè)施等領(lǐng)域。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和抗菌意識的增強，人們生活水平的提高，抗菌不銹鋼的開發(fā)和應(yīng)用范圍將不斷擴大。

日本日新制鋼公司最早在1995年投入含銅抗菌不銹鋼的研發(fā)，初期開發(fā)重點在合金設(shè)計及表面處理等技術(shù)。1999年底成功開發(fā)出具有良好的制造加工性和抗菌性的鐵素體系抗菌不銹鋼(低C、N-17Cr-1.5Cu)。隨著抗菌不銹鋼需求的不斷增長和應(yīng)用范圍的日益擴大，又相繼開發(fā)了馬氏體系(0.3C-13Cr-3Cu)和奧氏體系抗菌不銹鋼(18Cr-9Ni-3.8Cu)。2000年初川崎制鐵公司研制出含銀抗菌不銹鋼并已投放市場。目前，國內(nèi)外許多專家已開始抗菌金屬材料及制品的研究和開發(fā)。2003年，中科院金屬研究所研制開發(fā)的兼具耐蝕和抗菌性能的抗菌不銹鋼填補了國內(nèi)空白，達到了同類材料國際先進水平。據(jù)報道，韓國、美國、加拿大及我國臺灣也在積極開發(fā)抗菌不銹鋼材料。

以往開發(fā)的抗菌不銹鋼多以添加銅元素為主，含銅抗菌不銹鋼的生產(chǎn)需要增加特殊的熱處理工藝，且較高含量的銅會使材料在連鑄和軋制時形成微裂紋傾向，因此在冶煉時銅的添加量受到嚴格限制，其抗菌性也受到影響。含銀抗菌不銹鋼的生產(chǎn)不需要增加特殊的熱處理工藝，且熱成形性好、生產(chǎn)可行性強、長效抗菌性好、其成本與含銅抗菌不銹鋼基本相當(dāng)。因此，含銀抗菌不銹鋼的發(fā)展?jié)摿薮螅俏磥砜咕讳P鋼研發(fā)和生產(chǎn)的重點。但是，Ag在不銹鋼中溶解度很小，容易形成偏析，從而降低了抗菌性。如果加入量過多，會破壞不銹鋼的原有的加工性能、力學(xué)及耐腐蝕等性能，并增加成本。因此研究如何使Ag元素均勻分布于不銹鋼中是含Ag抗菌不銹鋼的關(guān)鍵技術(shù)。

在公開號CN1272889A專利中，開發(fā)的含Ag抗菌不銹鋼中含有：10％(重量)以上的鉻，0.001～0.30％(重量)的Ag，或者還含有0.001～1.0％(重量)的釩。另外，在不銹鋼中分散有0.0005％以上的氧化銀，該氧化銀為銀含量的1.1倍以下。為了將氧化銀均勻分散于不銹鋼中，當(dāng)進行熔融鋼的連鑄時，連鑄速率優(yōu)先在0.8～1.6米/分鐘。在公開號CN1256716A專利中也有類似的方法，其成分為：10％(重量)以上的鉻，0.001～1％(重量)的Ag，或者進一步含有選自Sn：0.0002～0.02％(重量)、Zn：0.002～0.02％(重量)、Pt：0.0002～0.02％(重量)中的1種或1種以上，另外，使平均為500μm以下的銀粒子、銀氧化物和銀硫化物中的1種以上分散于該不銹鋼中，合計面積率為0.001％以上。為了使銀粒子、銀氧化物和銀硫化物均勻分散，連鑄速率在0.8～1.6米/分鐘。可見，這兩個專利的關(guān)鍵技術(shù)是控制連鑄速率，使銀粒子及銀化物均勻地分布于合金中，以獲得高的抗菌率的目的。這樣就要求一定的冶煉和連鑄設(shè)備及熟練的操作技術(shù)。

在公開號CN1789471A專利中，開發(fā)了一種先把Cu-Ag-Zn三種元素按一定比例經(jīng)過熔煉制成中間合金，再把其當(dāng)作一種爐料，在不銹鋼冶煉中加入以制成抗菌不銹鋼。這種方法效果較理想，但Cu-Ag-Zn三元中間合金的最佳成分不易掌握，此外Zn還會對不銹鋼的熱加工性能產(chǎn)生不良影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種奧氏體抗菌不銹鋼及其制造方法，通過在鋼中加入Ag-Cu二元中間合金來提高鋼的搞菌性能。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為：提供一種奧氏體抗菌不銹鋼，其含有重量百分比為0.10～4.0％的Ag-Cu二元中間合金。

銀和銅都具有抗菌性，加入Ag-Cu合金小于0.1％時抗菌性不理想，隨著其含量的增加其抗菌性逐漸提高。銅還可提高耐蝕性、耐磨性及冷加工成形性，還可節(jié)約鎳，但銅超過4.0％時，會降低熱塑性，且銀較多時也會對熱塑性產(chǎn)生不良影響，因此Ag-Cu合金應(yīng)控制在4.0％以下。