CN101956143A

CN101956143A - 一种含银抗菌超级双相不锈钢及其制备方法

Info

Publication number: CN101956143A
Application number: CN 201010525222
Authority: CN
Inventors: 向红亮; 刘�东; 何福善; 范金春
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-01-26

Abstract

一种含银抗菌超级双相不锈钢材料的组成及其质量百分比为：C≤0.03%；Si≤0.5%；Mn：0.8%~1.5%；Ni：6.0%~10.0%；Cr：28%~33%；Mo：2.5%~4.5%；N：0.3%~0.5%；Ag：0.1%~1.0%；S、P：<0.025%，剩余部分为铁；所制备的不锈钢材料抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌效果达到99.9%。

Description

一种含银抗菌超级双相不锈钢及其制备方法

技术领域

本发明属于材料学领域，更具体涉及一种含银抗菌超级双相不锈钢材料及其制备方法。

背景技术

防菌、抗菌的卫生管理已成为当今社会极大关注的问题。人们不断寻求及寻找抗菌材料，阻止病菌的传播。传统的抗菌方法是使用杀菌剂，而过多地使用杀菌剂，易使细菌产生抗药性，并会对自然环境产生毒害、污染作用，因此金属材料的开发正在向赋予材料本身以抗菌功能的方向转变，由此产生一新型材料——抗菌不锈钢，它把功能性与传统结构应用性起到了完美结合。它既保持了金属材料特有的高强韧性、导热和导电、耐温和耐磨、可塑性和可机加工等优异性能，又具有毒性低、无污染、广谱抗菌、抗菌持久以及不产生耐药性等其它抗菌材料所无法比拟的优越性能，可在公共场所、食品工业、餐饮服务、野外军事日用品、水处理工厂以及家庭生活等方面获得广泛的应用。因此，它的研究和应用具有这及高的社会价值和应用前景。

双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS）专指固溶组织由铁素体（α）与奥氏体（γ）组成，一般较少相的含量要求达到30%以上的不锈钢钢种。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢具有更高的强度，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐疲劳腐蚀等性能都有明显的改善；而与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢具有高韧性、低的脆性转变温度、良好的焊接性能等特点。它已部分取代奥氏体不锈钢广泛应用于海洋、石油、化工等工业领域，并且已经在轮船、造纸、食品及军事等行业方面发挥着重要的作用。作为不锈钢种中一个新的分支，双相不锈钢被公认为是21世纪的主流不锈钢品种，而超级双相不锈钢不同于普通双相不锈钢，它具有更为优良的抗点蚀性能。如能赋予超级双相不锈钢抗菌功能，并且不影响其加工性、力学及耐蚀性能，这对促进新型功能材料的发展和提升材料的附加值具有良好的实用价值。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种含银抗菌超级双相不锈钢材料及其制备方法。

一种含银抗菌超级双相不锈钢材料的组成及其质量百分比为：C≤0.03%；Si≤0.5%；Mn：0.8%~1.5%；Ni：6.0%~10.0 %； Cr：28%~33%；Mo：2.5%~4.5%；N：0.3%~0.5%；Ag：0.1%~1.0%；S、P：<0.025%，剩余部分为铁。

该材料的制备方法为：

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

（2）加入的氮化合金要制备成粒度为4-20mm的块状，入炉前要加热到600℃以上进行烘烤；

（3）采用真空感应炉熔炼钢水，添加除银和步骤2）中的氮化合金外的所有材料，待完全熔化后，加入银，并用氮化合金覆盖；

（4）熔炼5-10分钟后，升温达到1600～1620℃时，即可进行浇注。

所述材料可来源于不锈钢、工业纯铁、钼铁、微碳铬铁、镍板、氮化合金、银等。

在真空熔炼炉中，先加不锈钢融化形成熔池，然后分别加入工业纯铁、钼铁、镍板、微碳铬铁等，最后加银和氮化合金。当温度达到1600-1620℃时，进行浇注。

本发明的优点在于：通过上述方法制得的含银抗菌超级双相不锈钢材料，它既保持了金属材料特有的高强韧性、导热和导电、耐温和耐磨、可塑性和可机加工等优异性能，又具有优良的抗点蚀性能，且毒性低、无污染、抗菌持久，可在公共场所、食品工业、餐饮服务、野外军事日用品、水处理工厂以及家庭生活等方面获得广泛的应用。

附图说明

图1为实施例1中含银抗菌超级双相不锈钢成分列表，注：剩余为Fe。

具体实施方式

该材料的制备方法为：

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

实施例1

本发明含银抗菌超级双相不锈钢的化学成分如图1所示。

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

（2）加入的氮化合金要制备成粒度为4mm的块状，入炉前要加热到600℃以上进行烘烤；

（3）采用真空感应炉熔炼钢水，添加除银和步骤2）中的氮化合金外的所有材料，待完全熔化后，加入银，并用氮化合金覆盖，熔炼5分钟后，升温达到1600℃时，即可进行浇注，浇注到熔模型壳中浇注成试棒，冷却后经清砂、切割浇冒口、加工后获得22mm×220mm的试棒。

实施例与对比例处理方式如表1所示。

表1 固溶处理方式

序号	处理方式
		实施例	1120℃固溶处理2h
对比例1	1120℃固溶处理2h
		对比例2	1120℃固溶处理2h

采用典型的覆膜法，参照日本抗菌协会JISZ280检测标准，检测三种材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌效果，结果见表2。

表2 抗菌效果对比表

序号	抗大肠杆菌率（%）	抗金黄色葡萄球菌率（%）
			实施例	99.9	99.9
对比例1	0	0
			对比例2	0	0

实施例2

一种含银抗菌超级双相不锈钢材料组成及其质量百分比为：C0.03%；Si0.5%；Mn：0.8%；Ni：10.0 %； Cr：28%；Mo：2.5%；N：0.5%；Ag：0.1%；S：0.021%，P：0.018%，剩余部分为铁。

该材料的制备方法为：

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

（2）加入的氮化合金要制备成粒度为20mm的块状，入炉前要加热到600℃以上进行烘烤；

（4）熔炼10分钟后，升温达到1620℃时，即可进行浇注。

实施例3

一种含银抗菌超级双相不锈钢材料的组成及其质量百分比为：C为0.02%，Si为0.4%，Mn：1.5%；Ni：8.0 %； Cr：33%；Mo：4.5%；N：0.3%；Ag：1.0%，剩余部分为铁。

该材料的制备方法为：

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

（2）加入的氮化合金要制备成粒度为16mm的块状，入炉前要加热到600℃以上进行烘烤；

（4）熔炼8分钟后，升温达到1610℃时，即可进行浇注。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种含银抗菌超级双相不锈钢材料，其特征在于：该材料的组成及其质量百分比为：C≤0.03%；Si≤0.5%；Mn：0.8%~1.5%；Ni：6.0%~10.0 %； Cr：28%~33%；Mo：2.5%~4.5%；N：0.3%~0.5%；Ag：0.1%~1.0%；S、P：<0.025%，剩余部分为铁。

2.一种含银抗菌超级双相不锈钢材料的制备方法，其特征在于：该材料制备方法的具体过程为：

（1）所有入炉材料入炉前都要进行清洁，干燥处理；

（2）加入的氮化合金要制备成粒度为4~20mm的块状，入炉前要加热到600℃以上进行烘烤；

3.一种如权利要求1或2所述的含银抗菌超级双相不锈钢，其特征在于：所述的不锈钢抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌效果达到99.9%。