[發明專利]一種超純鐵素體抗菌不銹鋼及制造方法

有效

• 申請號: 201410315472.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104087838A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 趙愛民;尹鴻祥;趙征志;周開春;張巖;張聰;胡漢江;梁江濤;武會賓;米振莉
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C38/50
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及一種超純鐵素體抗菌不銹鋼的制造方法，通過精煉和鈮鈦雙穩定控制C、N元素含量達到C+N≤0.015％，銅含量添加超過1.2％，從而使材料表現出良好的抗菌性能、耐蝕性能和成形性能，可用于家電、餐具和廚房用具等方面。

背景技術

進入21世紀以來,可持續發展戰略的提出,使新材料的開發必須以環境友好作為先決條件。人們越來越重視生活質量和生活環境，但微生物時時刻刻侵擾著人們，有害細菌的傳播與蔓延更是嚴重威脅著人們的健康。防菌、抗菌的衛生管理已成為當今社會的極大關注問題。抗菌產品越來越受到人們的重視。在這種驅動力的作用下，抗菌產業得到了蓬勃發展，研究各種新型抗菌材料勢在必行。抗菌不銹鋼兼具結構材料和抗菌功能材料的雙重特點，既可作為結構材料和裝飾美化材料使用，同時也具有抑菌滅菌的自清潔功能，極大地拓寬了抗菌材料的應用領域，為抗菌材料家族增添用途廣泛、抗菌效果強大的新成員。而超純鐵素體不銹鋼是較為理想的節約資源型環保材料,它不含對人體產生過敏的金屬元素鎳。超純鐵素體抗菌不銹鋼的研究是材料研究的新型領域。國內的很多藥廠、醫療器械公司、食品加工機械及廚房用具廠等都對抗菌不銹鋼的開發和應用表示了極大的興趣，潛在的市場需求很大，開發前景非常樂觀。開發和應用具有自身抗菌性能的抗菌不銹鋼既可帶來巨大的經濟效益，又可產生廣泛的社會效益。

20世紀90年代日本日新制鋼公司首先成功開發了具有良好加工性和抗菌性的鐵素體抗菌不銹鋼，又相繼開發了馬氏體和奧氏體抗菌不銹鋼。隨后日本川崎鋼鐵公司又擴充了銀系抗菌不銹鋼的品種。據報道，日本生產的鐵素體、奧氏體和馬氏體抗菌不銹鋼已分別在家電、廚房用具、刀具等領域得到應用或推廣。但是目前在市場上，特別是在國內市場很少見到日本生產的抗菌不銹鋼產品。據報道，韓國、美國及加拿大等國也在積極開發抗菌不銹鋼。目前，國內很多企業和研究院所也在積極致力于抗菌不銹鋼的研發。中科院金屬研究所、太鋼等單位已經開發了合金型鐵素體和奧氏體等抗菌不銹鋼；浙江天寶實業有限公司等已生產出合金型奧氏體抗菌不銹鋼制品。常州大平不銹鋼制品公司在近期成功推出表面鍍銀抗菌不銹鋼，并生產出一些餐廚具等制品，目前正在大力開發市場。但到目前為止未見到這些企業的產品在市場上大量流通。寶鋼對抗菌不銹鋼進行了相當廣泛的研究與開發，一系列含銅、含銀的抗菌不銹鋼已經研制成功，并申請了多項專利。從2009年初起寶鋼已開始批量生產中低鉻鐵素體抗菌不銹鋼，產品質量穩定、性能優良，目前已批量用于制作餐廚具制品、洗衣機滾筒、洗碗機及空調部件等。

現有的專利，碳含量較高，C≥0.02％,C+N≥0.04％,鐵素體不銹鋼沒有達到超純要求。公開號CN101871079A雖然C、N要求較低，但實施例中C+N總量均超過超純鐵素體不銹鋼0.015％界限，而且本發明鋼不添加Al,采用鈮鈦雙穩定固定剩余C、N，采取較高鉻含量，使其耐蝕性能接近304不銹鋼。

發明內容

本發明的目的是提供一種超純鐵素體抗菌不銹鋼，該不銹鋼具有良好的耐蝕性能、成形性能和抗菌性能。

一種超純鐵素體抗菌不銹鋼，化學成分重量百分比如下：

C≤0.010％,N≤0.010％,Si≤0.6％,Mn≤0.3％,P≤0.03％,S≤0.02％,Ni≤1％,Cr20～22％,Cu1.2～2.0％,Nb0.1％～0.5％，Ti0.1～0.3％，其中C+N≤0.015％，其余為平衡鐵和不可避免的雜質。

上述成分的優選范圍為：C≤0.010％,N≤0.010％,C+N≤0.015％，Nb0.1％～0.3％，Ti0.1～0.2％，Cu1.4～1.6％，Cr20～22％。

如上所述的一種超純鐵素體抗菌不銹鋼的制備方法。其制備方法如下所示：

(1)配料經電爐-AOD-VOD-LF三步法冶煉得到母液；

(2)母液連鑄成鋼坯；

(3)鋼坯7℃/min加熱到550℃，后以10℃/min加熱到1050℃，后以25℃/min加熱到1250℃，保溫2h。熱軋初始溫度控制在小于1100℃，終軋溫度控制在850℃～900℃，水冷至350℃卷取。

(4)熱軋后進行抗菌退火處理，退火溫度選取為700℃～800攝氏度，退火時間大于2h。

(5)熱軋后的板帶進行冷軋，而后進行冷軋后退火，退火溫度選取為850℃～950℃，退火時間小于2min。