[發明專利]含銅、鈰的抗菌不銹鋼及其制備方法

無效

• 申請號: 201410733798.0
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104480407A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 付建勛;朱玉員;張華;張明;徐杰;劉思雨;劉宏強;李徐
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/42
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼及其制備方法，特別是涉及一種抗菌不銹鋼及其制備方法，應用于不銹鋼生產制造技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展，人們的消費水平、生活質量在不斷地提高，人們對公共衛生與個人安全觀念也隨之發生深刻的變化。抗菌材料的需求與要求也越來越高，抗菌不銹鋼的出現迎合了人們對抗菌材料的新要求。

抗菌不銹鋼的制備有很多方法，例如加銀銅的奧氏體、鐵素體、馬氏體抗菌不銹鋼，但由于銀的低收得率導致高成本、熱處理工藝復雜、抗菌表面易鈍化等因素嚴重阻礙了其在生產生活中的應用推廣。申請號為CN201110278071.4，一種奧氏體復合抗菌不銹鋼及制造方法,通過在不銹鋼中加入銅、銀、鉬、稀土等元素賦予其抗菌性能；CN201210431771.7，一種通過加銀賦予其抗菌性能的奧氏體抗菌不銹鋼及其制備方法；CN201210044360.2，一種通過加銀賦予其抗菌性能奧氏體抗菌不銹鋼及其制備方法；CN201010153421.X，一種通過在普通節鎳奧氏體不銹鋼中加入Ag-Cu二元合金從而得到抗菌性能的不銹鋼及其制備方法；CN200710038732.X，一種在不銹鋼中國同時加入銅、銀和微量元素硼獲得抗菌性能的奧氏體不銹鋼及其制備方法；CN200710036696.3，一種通過在抗菌不銹鋼原料中添加?Ag-?Cu合金獲得抗菌性能的奧氏體不銹鋼及其制備方法；CN201210431771.7，一種在常用的304不銹鋼,加入一定量的Ag,實現抗菌效果的奧氏體抗菌不銹鋼及其制備方法；CN200510111742.2，一種通過在普通?300系奧氏體不銹鋼中加入Cu-Ag-Zn三元中間合金獲得抗菌性能的奧氏體抗菌不銹鋼及其制造方法。上述不銹鋼通過加入銀元素實現抗菌抑菌的作用，成本高，不利于產業化。

再如申請號為CN02144683.0，一種奧氏體抗菌不銹鋼,其特征在于加入銅鋅賦予其抗菌性能；CN200710199269.7，通過添加Cu、RE、Mg、Ti獲得抗菌性能的奧氏體不銹鋼及其制備方法；CN200710162051.4，通過加銅獲得抗菌性能的奧氏體抗菌不銹鋼及其制備方法。CN201210479673.0，通過加銅獲得抗菌性能的奧氏體抗菌不銹鋼及其制備方法，通過抗菌的銅合金相實現抗菌材料功能，但抗菌效果還有待進一步提高，同時還需要提高不銹鋼的綜合性能，才能很好地滿足現實需求。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種含銅、鈰的抗菌不銹鋼及其制備方法，通過加入Cu和Ce，采用固溶強化和彌散強化工藝，制備具有抗菌相ε-Cu和Ce元素的奧氏體不銹鋼，實現不銹鋼的廣譜抗菌性能，同時改善不銹鋼的抗腐蝕性、耐磨性、強度、韌性、抗氧化性等綜合物理化學性能，生產工藝簡單，在工業中有較大利用價值，適合工業生產。

為達到上述發明創造目的，本發明采用下述技術方案：

一種含銅、鈰的抗菌不銹鋼，使抗菌相ε-Cu和Ce固溶彌散分布于奧氏體基體材料中，按重量百分比計，該不銹鋼的化學成分為C:≤0.08％、Si：≤1％、Mn：≤2.00％、P：＜0.045％、S：＜0.030％、Cr：17.5～20.0％、Ni：8～11％、Cu：0.5～2.8％,Ce：0.01-0.45％，余量為Fe和不可避免雜質。

一種本發明含銅、鈰的抗菌不銹鋼的制備方法，包括如下步驟：

a.熔煉制備不銹鋼初坯：首先將按照配方稱重后的合金元素原料充分攪拌混合，進行熔煉，再水冷至室溫，制備不銹鋼初坯，合金元素原料按下述重量百分比配方：C：≤0.08％、Si：≤1％、Mn：≤2.00％、P：＜0.045％、S：＜0.030％、Cr：17.5～20.0％、Ni：8～11％、Cu：0.5～2.8％,Ce：0.01-0.45％，余量為Fe和不可避免雜質；

b.不銹鋼坯固溶強化：冶煉制備不銹鋼初坯后，通過在1180℃下固溶處理使Cu、Ce以過飽和固溶態溶入不銹鋼坯的基體材料中，然后油冷至室溫；不銹鋼初坯的固溶處理時間優選為20min；

c.?不銹鋼坯彌散強化：再加熱至685℃保溫1?h，水冷到室溫使抗菌相ε-Cu、Ce固溶彌散分布于不銹鋼坯的奧氏體基體材料中，從而得到具有抗菌性能的不銹鋼材料。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：

1.?本發明制備含銅、鈰元素的抗菌不銹鋼，使抗菌相ε-Cu、Ce均勻固溶并彌散分布于奧氏體基體中，從而使該材料具有抗菌性能；