[發(fā)明專利]一種含銀抗菌雙相不銹鋼及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610152143.3 | 申請日： | 2016-03-17 |
| 公開（公告）號： | CN105779902A | 公開（公告）日： | 2016-07-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 向紅亮 | 申請（專利權(quán)）人： | 福州大學(xué) |
| 主分類號： | C22C38/44 | 分類號： | C22C38/44;C22C38/42;C22C33/06;B22C9/04;C21D6/00 |
| 代理公司： | 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡學(xué)俊 |
| 地址： | 350108 福建省福州市*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 抗菌 不銹鋼 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含銀抗菌雙相不銹鋼及其制備方 法。
背景技術(shù)
生活中無處不在的微生物時刻侵擾著人們，有害細菌及病毒感染事件時有發(fā)生， 嚴重威脅著人類的健康，給社會發(fā)展帶來極大的安全隱患。隨著社會發(fā)展和生活水平的提 高，人們的健康衛(wèi)生意識不斷提高，對自身生存環(huán)境的要求也越來越高。如何有效控制和消 滅有害細菌及病毒的生長和繁殖，成為當今社會極為關(guān)注的問題。傳統(tǒng)的抗菌、殺菌手段主 要是使用殺菌劑，但殺菌劑的過度使用易使細菌產(chǎn)生抗藥性，并造成環(huán)境污染。基于此，人 們逐漸把目光投向自身具有抑菌功能且綠色環(huán)保的抗菌材料上，如抗菌塑料、抗菌陶瓷、抗 菌金屬等。
抗菌金屬材料是抗菌材料研究的重要方向之一，其中抗菌不銹鋼材料因具有良好 的綜合性能獲得更良好的關(guān)注度。目前抗菌不銹鋼材料中研究最廣泛的是含Cu抗菌不銹 鋼，其需要進行抗菌熱處理使組織析出具有抗菌作用的富Cu相(ε-Cu相)才能發(fā)揮抗菌效 果，但ε-Cu相的析出會降低不銹鋼的耐蝕性。金屬Ag的抗菌效果優(yōu)于Cu，在不銹鋼中只需添 加少量的Ag就能發(fā)揮良好的抗菌效果，且含Ag抗菌不銹鋼生產(chǎn)過程中無需特殊的抗菌熱處 理工藝便可確保其抗菌效果，這在減少工序及降低能耗等方面具有優(yōu)勢。
現(xiàn)有開發(fā)的含Ag抗菌不銹鋼多以鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼及馬氏體不銹鋼為 主，而關(guān)于含Ag抗菌雙相不銹鋼的研發(fā)目前還比較少見。雙相不銹鋼(DuplexStainless Steel，簡稱DSS)組織由鐵素體(α)相與奧氏體(γ)相組成，兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不 銹鋼的優(yōu)點，因此發(fā)明Ag抗菌雙相不銹鋼及其制備方法十分有意義。如果材料中直接加Ag 雖然也能起到抗菌效果，但因存在銀的分布不均勻性導(dǎo)致需要高銀量。通過添加Cu-Ag合金 顆粒并采用懸浮鑄造方法，能解決銀分布的均勻性難題，從而在保證材料優(yōu)異抗菌效果的 基礎(chǔ)上降低Ag含量的加入，這對節(jié)約成本非常有利。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含銀抗菌雙相不銹鋼及其制備方法，通過添加Cu-Ag 合金顆粒并采用懸浮鑄造方法，能解決銀分布的均勻性難題，從而在保證材料優(yōu)異抗菌效 果的基礎(chǔ)上降低Ag含量的加入，這對節(jié)約成本非常有利，抗大腸桿菌及金黃色葡萄球菌效 果達99.9%。此外，材料不需抗菌時效處理，起到節(jié)能節(jié)時的效果，同時還不會因抗菌時效處 理降低材料的耐蝕性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種含銀抗菌雙相不銹鋼的組成及其質(zhì)量百分比為：C≤0.04%；Si≤1.0%；Mn≤1.0%； Ni：4.75%~6.0%；Cr：24.5%~26.5%；Mo：1.7%~2.25%；S、P：<0.04%；Cu：2.75%~3.25%、Ag： 0.05%-0.1%，剩余部分為鐵。
一種如上述的含銀抗菌雙相不銹鋼的制備方法包括以下步驟：
（1）熔煉含銀抗菌雙相不銹鋼所需材料及其質(zhì)量分數(shù)為：316L不銹鋼60-65%、含鉬量大 于60%的鉬鐵0.4-0.8%、含鉻量大于99%的金屬鉻12-15%、純銅1.5-2.2%、Cu-Ag合金顆粒 1.3-2%，其余為工業(yè)純鐵；所述材料的質(zhì)量分數(shù)之和為100%；所述的Cu-Ag合金顆粒的制備 方法為：在常規(guī)感應(yīng)爐上熔煉Cu-Ag合金，銅銀的質(zhì)量比為19:1；熔化好后采用霧化裝置制 備Cu-Ag合金顆粒，顆粒尺寸控制在100-300um之間；
（2）先將316L不銹鋼材料進行熔化，依次加入工業(yè)純鐵、鉬鐵、金屬鉻和純銅；當溫度達 到1600-1610℃時，加入硅鈣錳進行脫氧，加入量為總質(zhì)量的0.3%；然后扒渣測溫，出爐溫度 不要超過1620℃；澆注時，讓Cu-Ag合金顆粒沿著液流進入型腔，形成懸浮鑄造；
（3）澆注鑄件冷卻后經(jīng)1100℃固溶處理2h。
在常規(guī)感應(yīng)爐中熔煉時，所有材料進爐前都需進行除油、除銹和除氣處理，保證干 凈干燥。
所述的含銀抗菌雙相不銹鋼抗大腸桿菌及金黃色葡萄球菌效果達到99.9%。
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