CN106435374A - 一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成的质量百分比：0.03％≤C≤0.07％，0.003％≤S≤0.01％，18.0％≤Cr≤20.0％，8.0％≤Ni≤10.0％，0.06％≤Bi≤0.26％，0.0010％≤Ca≤0.0028％，其余为Fe。在奥氏体不锈钢中加入无公害、无毒、无致癌的铋和钙元素，替代传统的铅、硒、硫等易切削元素，避免铅、硒等有毒元素对人体的伤害，同时降低不锈钢中硫的含量，具有良好的易切削性能，又有效地提高了不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能，达到并优于食品安全国家标准(不锈钢制品)金属Cr、Ni、Pb、Cd、As迁移量标准的要求，Cr≤0.4mg/dm2，Ni≤0.1mg/dm2，Pb≤0.01mg/dm2，Cd≤0.005mg/dm2，As≤0.008mg/dm2。广泛应用于医疗器械、食品机械、厨卫器具、家电、化工、日用五金等领域。

Description

一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢
技术领域
本发明涉及钢铁合金材料技术领域的功能性特种不锈钢，具体涉及一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢。
背景技术
随着航天航空、石油化工、食品机械、医疗器具、电器电子工业的发展，不锈钢材料已得到广泛应用，但不锈钢由于韧性大、热强度高，导热系数低等特点而难以加工。因此，改善不锈钢的易切削性能成为不锈钢行业的重要课题。
目前主要通过添加易切削元素硫、铅、硒等元素来提高不锈钢的易切削性能。随着人们环保意识的增强和身体健康的要求，铅、硒等有毒的重金属元素在工业生产中受到限制使用，冶炼过程添加铅和硒会引起严重公害，是不允许用含铅、硒等重金属的不锈钢制造食品、医疗卫生器具、家用电器等电子产品。硫元素虽然能够显著提高不锈钢的切削性能，但硫元素在不锈钢中形成的硫化物会降低不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能，无法保证产品能达到国家食品安全标准的镍、铬、铅、镉、砷迁移量的技术要求。其制品接触食品时，不锈钢中的镍、铬、铅、镉、砷等金属离子会有不同程度的析出，迁移到食品当中，被人体摄入后，会对人体健康造成不同程度的危害。目前国内不锈钢市场上既能符合欧盟ROHS指令又能达到食品安全国家标准，又具有良好的易切削性能的奥氏体不锈钢尚属空白。
在奥氏体不锈钢中添加铋和钙元素可以改善其切削性能，提高加工效率。同时，因为铋和钙的无公害、无毒性、不致癌性，含铋、钙的易切削不锈钢更易满足日益提高的食品、医疗卫生制品和环境标准的要求。可以预测含铋、钙的易切削不锈钢在医疗卫生、电子化工和食品工业将会获得越来越广泛的应用。为此，将无毒的铋元素和钙元素替代硫、铅、硒易切削元素加入到不锈钢中，生产不含铅、硒有毒元素的低硫无毒的新型食品接触用奥氏体易切削不锈钢材料，填补国内该类型功能性特种不锈钢材料的空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能满足国家食品安全标准和欧盟ROHS指令要求，又具有良好易切削性能的低硫无毒食品接触用奥氏体不锈钢，以填补国内该类型功能性特种不锈钢材料的空白。
本发明所述的技术方案，一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，以质量百分比计，含有以下组成成分：
C：0.03-0.07％、
S：0.003-0.01％、
Cr：18.0-20.0％、
Ni：8.0-10.0％、
Bi：0.06-0.26％、
Ca：0.0010-0.0028％、
Mn：1.0-1.6％、
Si：0.30-0.80％、
P：0.020-0.045％、
余量为铁和不可避免的杂质。
本发明所述的不锈钢，还含有重金属Cd≤100mg/kg。
本发明所述的不锈钢，还含有重金属Pd≤1000mg/kg。
本发明所述的不锈钢，还含有重金属Hg≤1000mg/kg。
本发明得到的不锈钢中，是一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，将无公害、无毒、不致癌的Bi元素和Ca元素替代S、Pb、Se等元素，添加到奥氏体不锈钢当中，产生“相乘效果”获得良好的易切削性能。
本发明得到的不锈钢中，其中的Cr、Ni、Pb、Cd、As金属离子析出根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)迁移量为：Cr≤0.4mg/dm2、Ni≤0.1mg/dm2、Pb≤0.01mg/dm2、As≤0.008mg/dm2、Cd≤0.005mg/dm2。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成成分为：
C：0.057％、
S：0.009％、
Cr：18.14％、
Ni：8.08％、
Bi：0.107％、
Ca：0.0012％、
Mn：1.41％、
Si：0.34％、
P：0.032％，
重金属含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分为Fe。(<2mg/kg意味着未检出，下同)
根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)测定，该合金接触食品时，析出迁移到食品当中的迁移量为Cr：0.038mg/md2，Ni：0.035mg/md2，Pb：0.001mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As<0.008mg/md2。
实施例2
一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成成分以质量百分比为：
C：0.05％、
S：0.01％、
Cr：18.19％、
Ni：8.13％、
Bi：0.116％、
Ca：0.001％、
Mn：1.31％、
Si：0.7％、
P：0.030％，
重金属含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分为Fe。
根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)测定，该合金接触食品时，析出迁移到食品当中的迁移量为Cr：0.05mg/md2，Ni：0.01mg/md2，Pb：0.002mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。
实施例3
一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成成分以质量百分比为：
C：0.038％、
S：0.007％、
Cr：18.10％、
Ni：8.20％、
Bi：0.114％、
Ca：0.001％、
Mn：1.42％、
Si：0.49％、
P：0.038％，
重金属含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分为Fe。
根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)测定，该合金接触食品时，析出迁移到食品当中的迁移量为Cr：0.017mg/md2，Ni：0.017mg/md2，Pb：0.002mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。
实施例4
一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成成分以质量百分比为：
C：0.03％、
S：0.01％、
Cr：18.00％、
Ni：10.0％、
Bi：0.06％、
Ca：0.0028％、
Mn：1.60％、
Si：0.66％、
P：0.020％，
重金属含量：Cd<2.5mg/kg、Pb<4mg/kg、Hg<3mg/kg，其余部分为Fe。
根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)测定，该合金接触食品时，析出迁移到食品当中的迁移量为Cr：0.018mg/md2，Ni：0.019mg/md2，Pb：0.004mg/md2、Cd：0.003mg/md2、As：<0.008mg/md2。
实施例5
一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其组成成分以质量百分比为：
C：0.07％、
S：0.003％、
Cr：20.00％、
Ni：8.0％、
Bi：0.26％、
Ca：0.001％、
Mn：1.39％、
Si：0.80％、
P：0.045％，
重金属含量：Cd<2.8mg/kg、Pb<5mg/kg、Hg<4mg/kg，其余部分为Fe。
根据我国国家标准GB9684—2011(食品安全国家标准不锈钢制品)测定，该合金接触食品时，析出迁移到食品当中的迁移量为Cr：0.021mg/md2，Ni：0.020mg/md2，Pb：0.003mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。

Claims (5)

1.一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其特征在于，以质量百分比计，含有以下组成成分：
C：0.03-0.07％、
S：0.003-0.01％、
Cr：18.0-20.0％、
Ni：8.0-10.0％、
Bi：0.06-0.26％、
Ca：0.0010-0.0028％、
Mn：1.0-1.6％、
Si：0.30-0.80％、
P：0.020-0.045％、
余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其特征在于：以质量百分比计，还含有重金属Cd≤100mg/kg。
3.根据权利要求1所述的一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其特征在于：以质量百分比计，还含有重金属Pd≤1000mg/kg。
4.根据权利要求1所述的一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢，其特征在于：以质量百分比计，还含有重金属Hg≤1000mg/kg。
5.权利要求1-4中任一项所述的不锈钢，其中的Cr、Ni、Pb、Cd、As金属离子析出根据我国国家标准GB9684—2011食品安全国家标准不锈钢制品，迁移量为：Cr≤0.4mg/dm2、Ni≤0.1mg/dm2、Pb≤0.01mg/dm2、As≤0.008mg/dm2、Cd≤0.005mg/dm2。
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