一種含銅中鉻鐵素體抗菌不銹鋼及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種抗菌不銹鋼，其化學成分重量百分比為：C≤0.04％，Si≤0.6％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.01％，Cr：16-20％，Cu：1.3-1.6％，Mo≤2％，N≤0.04％，且0.03％≤C+N≤0.06％，0.05％≤Ti+Nb+V≤0.1％，其余為Fe和不可避免的雜質。本發明專利技術抗菌不銹鋼生產方法的特殊性在于熱軋后進行抗菌退火處理，工藝為750-850℃保溫4-6小時以上。得到的抗菌不銹鋼，延伸率均在30％以上，具有良好的塑性，板表面質量良好；殺菌率均達到了標準規定大于99％的要求，可加工成各種形狀的產品，應用于家電、餐具、廚房用具等方面。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種鐵素體抗菌不銹鋼，尤其涉及一種含銅中鉻抗菌不銹鋼及其制造方法，本專利技術通過控制Cu、C、N、Nb、Ti、V等合金元素含量，使材料具有優良的抗菌性能、塑性和耐蝕性。該鐵素體抗菌不銹鋼表面光亮，可加工成各種形狀的產品，可應用于家電、餐具、廚房用具等方面。
技術介紹
隨著社會的進步和人們生活水平的提高，人們越來越重視生活環境和生活質量， 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，如肺炎、SARS、流感等。據WHO統計資料顯示，1995年因細菌傳染造成死亡的人數為1700萬人，占死亡人數的1/3。1996年夏天，在日本國內發生的病原性大腸桿菌0-157群體感染，曾一度造成日本國內一片恐慌。這場惡夢在人們頭腦中還未淡去，2000年又頻頻發生黃色葡萄球菌食物中毒和MRSA感染。非典和流感的爆發更是引起了人們的恐慌。在這種背景下，抗菌材料應運而生，越來越受到人們的青睞。抗菌材料是一類通過抑制細菌生長和繁殖從而來達到殺滅細菌效果的材料。抗菌材料的抗菌性是通過抗菌劑來實現的，早先的抗菌材料將抗菌劑加入到塑料、陶瓷或織物中去，制備成抗菌塑料、抗菌陶瓷和抗菌織物。這些抗菌材料使用不是很廣，特別是在廚房和食品加工業使用的較少，應用范圍受到一定的限制。20世紀90年代，日本率先成功開發出一類新型的抗菌材料一抗菌不銹鋼。該種材料以不銹鋼為載體，添加一些抗菌金屬元素作為抗菌劑。不銹鋼是目前人類應用最為廣泛的金屬材料之一，具有良好的耐蝕性和力學性能，同時還有光潔、美觀的裝飾性，被廣泛應用于各個領域，例如，食品工業、醫療器械、家庭衛生設備、化工設備等。抗菌不銹鋼兼具普通不銹鋼的優良性能和抗菌性能。抗菌不銹鋼優異的廣譜抗菌性能、抗菌持久性好，具有廣闊的應用前景。JP2000-008145A公開了一種抗菌性優良的鐵素體不銹鋼，其重量百分比成分為C ^ O. 02%, Si 0. 01-0. 4%, Mn ^ 1%, S 0. 06-0. 12%, Cr :18-32%, N ^ O. 02%, Cu I. 0-3. 5%,Mo 1. 5-4. 5%,Ti 0. 05-0. 3%,Al ( O. 2%,Nb ( O. 2%，其余為鐵及不可避免的雜質。該專利通過控制C和N含量，并添加較多的Nb、Ti等元素的方法保證材料的塑性和耐蝕性。但上述技術未涉及控制Nb+Ti+V的含量來保證材料具有理想的退火溫度區間，從而保證優良的力學性能和抗菌性能。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種具有優良塑性和耐腐蝕性能的含銅中鉻鐵素體抗菌不銹鋼。為實現上述目的，本專利技術的含銅中鉻鐵素體抗菌不銹鋼，其化學成分重量百分比為C 彡 O. 04%，Si 彡 O. 6 %，Mn 彡 O. 6 %，P 彡 O. 04%，S 彡 O. 01 %，Cr 16-20 %, Cu I.3-1. 6%,Mo ( 2%,O. 04%，且 O. 03%^ C+N ^ O. 06%,O. 05%^ Ti+Nb+V ^ O. 1%,其余為Fe和不可避免的雜質。本專利技術的另一個目 的是提供上述含銅中鉻鐵素體抗菌不銹鋼的制造方法。本專利技術抗菌不銹鋼生產方法的特殊性在于熱軋后要進行抗菌退火處理，工藝為750-850°C保溫4-6小時以上。本專利技術鐵素體抗菌不銹鋼中各個成分控制理由如下碳是增加合金強度的元素，但不易過多，否則會損失材料塑性和耐蝕性，最好控制在 O. 04% 以下，優選為 O. 02-0. 04%，更優選 O. 021-0. 04%，最優選 O. 021-0. 35%。硅是作為脫氧劑加入的，但加入過多會降低塑性。最好控制在O. 6%以下，優選O. 2-0. 6 %，更優選 O. 25-0. 5 %，最優選 O. 26-0. 4 %。錳考慮到錳對熱塑性起到一定的有利作用，但過多時會降低塑性和耐蝕性，應控制在O. 6 %以下，優選O. 3-0. 6 %，更優選O. 3-0. 5 %，最優選0.31-0.4%。磷、硫出于熱塑性和耐蝕性的考慮，這兩個元素要盡量低些，應控制PS0. 04%,優選 PS O. 035%，更優選 PS O. 03%；S^0. 01%，優選 SS O. 005%，更優選 SS O. 003%。鉻改善耐蝕性的重要元素，低于16 %時，耐蝕性較差，不能達到使用要求，但超過20%時會增大生產加工的難度，最好控制在16-20%，優選為16-19%，更優選為16-18%，最優選為 17-18%。鑰是明顯提高耐蝕性的元素，但出于成本和加工性的考慮，一般控制在2%以下，優選控制在I. 8%以下，更優選控制在I. 0-1.8%，最優選為I. 4-1. 8 %。氮可以增加強度，要求N < O. 04%是出于保證材料具有優良塑性和耐蝕性的考慮，優選為N彡O. 03%，更優選為O. 01-0. 03%，最優選為O. 01-0. 02%。銅是賦予材料抗菌性能的重要元素，較少時不易滿足抗菌性能的要求，但較多時則會損害塑性和加工性，還會增加成本，控制在I. 3-1. 6%較為理想，優選為I. 31-1. 58%。碳+氮需要合理控制C、N含量，當C、N含量過低時材料的塑性較低，且表面質量降低，而當C、N過高時材料的塑性和耐腐蝕性會明顯降低，熱加工性能也會降低。控制O.03%^ C+N ^ O. 06%，其目的是既可以保證中鉻鐵素體不銹鋼具有滿足使用要求的耐腐蝕性能，又可以具有較好的冷加工性能，更優選為O. 031%^ C+N彡O. 59%。此外，控制一定范圍的C、N含量，在材料中形成一定量碳、氮化物，可以促進抗菌富銅相粒子的形核、長大，這樣可提高材料的抗菌性能。另富銅相形成可降低碳、氮化物對材料耐腐蝕性能等的不良影響。可見，利用控制O. 03%^ C+N ( O. 06%和Cu :1. 3-1. 6%的復合作用，可以進一步提高材料的抗菌、力學及耐蝕等綜合使用性能。鈮、鈦、釩含有一定量的微量元素鈮、鈦或釩，對材料的碳、氮起到穩定的作用，細化組織，可以提高塑性和耐腐蝕性能等。但這些微量元素過多時會明顯提高材料組織的再結晶退火溫度，需要較高的退火溫度，否則會明顯損失力學性能。而含銅抗菌不銹鋼的退火溫度不易過高，否則會明顯損失抗菌性能。因此為了保證材料具有優良的抗菌性能，必須嚴格控制這些微量元素的含量。針對中鉻鐵素體不銹鋼的特點，較適合的范圍為O. 05%(Ti+Nb+V 彡 O. 1%。本專利技術選用電爐-AOD冶煉不銹鋼，連鑄鋼坯，熱軋后800°C左右抗菌退火處理，酸洗，得到熱軋產品。也可再冷軋，880°C左右短時退火處理，酸洗，得到冷軋產品。需要指出本抗菌不銹鋼生產方法的特殊性在于熱軋后要進行抗菌退火處理，優選退火溫度為750-8500C，保溫4-6小時，以使抗菌元素銅的析出相均勻彌散地分布在材料基體中。優選冷軋后退火溫度為860-880°C，保溫1-2分鐘。現有技術的含銅鐵素體抗菌不銹鋼的銅含量范圍較寬、且上限較高，如JP2000-008145A。抗菌不銹鋼的生產需要增加特殊的熱處理工藝，以使具有抗菌性能的富銅相粒子析出，銅含量較低時不能滿足抗菌性能的要求，但銅含量較高會使材料在連鑄和熱加工時產生裂紋,此外還會降低材料的冷加工塑性及增加成本。因本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗菌不銹鋼，其化學成分重量百分比為：C≤0.04％，Si≤0.6％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.01％，Cr：16？20％，Cu：1.3？1.6％，Mo≤2％，N≤0.04％，且0.03％≤C+N≤0.06％，0.05％≤Ti+Nb+V≤0.1％，其余為Fe和不可避免的雜質。

【技術特征摘要】
1.一種抗菌不銹鋼，其化學成分重量百分比為C彡O. 04%,Si彡O. 6%,Mn彡0.6%，P 彡 O. 04%, S^O. 01%, Cr :16-20%, Cu 1. 3-1. 6%, Mo ^ 2%, N^O. 04%，且 O. 03%(C+N ^ O. 06%,O. 05%^ Ti+Nb+V ( O. 1%，其余為Fe和不可避免的雜質。2.如權利要求I所述的抗菌不銹鋼，其特征在于，C:0. 02-0. 04 %，優選為O. 021-0. 04%，更優選為 O. 021-0. 35%。3.如權利要求I或2所述的抗菌不銹鋼，其特征在于，Si:0. 2-0.6%，優選為O. 25-0. 5 %，更優選為 O. 26-0. 4 %。4.如權利要求1-3任一所述的抗菌不銹鋼，其特征在于，Mn:0. 3-0. 6 %，優選為0.3-0. 5%，更優選為 O. 31-0. 4%。5.如權利要求1-4任一所述的抗菌不銹鋼，其特征在于，P( O. 035 %,優選為P 彡 O. 03% ；S ( O. 005%，優選為 S 彡 O. ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林剛，錢美麗，劉濤，盧偉江，周磊磊，江來珠，王如萌，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：