CN111519090A - 钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法 - Google Patents
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Abstract
钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,通过结合银元素自古以来就具有的极佳抗病毒作用使钢铁材料实现银合金化,能够大大地缩短病菌病毒,例如导致COVID‑19冠状病毒病(新冠肺炎)的SARS‑CoV‑2冠状病毒等,在钢铁材料表面的可存活时间,从而满足钢铁材料使用者对抗菌灭毒功能的要求,有利于阻止冠状病毒的烈性传播。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁材料合金化抗病毒和抗病菌技术,特别是一种钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,通过结合银元素自古以来就具有的极佳抗病毒作用使钢铁材料实现银合金化,能够大大地缩短病菌病毒,例如导致COVID-19冠状病毒病(新冠肺炎)的SARS-CoV-2冠状病毒等,在钢铁材料表面的可存活时间,从而满足钢铁材料使用者对抗菌灭毒功能的要求,有利于阻止冠状病毒的烈性传播。
背景技术
随着社会发展和生活水平不断提高,人们越来越重视卫生健康,对环境要求不断提高。但无处不在的微生物会导致有害细菌及病毒感染事件的发生,无论是幽门螺杆菌的感染,还是SARS病毒的肆虐,都严重威胁人类健康,为社会发展带来极大安全隐患。如何有效灭杀有害细菌和抑制病毒的繁殖与复制,是目前最关键的防控措施。传统抗菌灭毒剂的使用,容易造成环境污染并导致细菌和病毒变异,因此材料自身具备抗菌灭毒功能的研制是人们关注的热点问题,这样的材料,例如具有抗菌灭毒功能的钢铁材料,可广泛应用于家电用品、厨房设备、食品工业、公共设施、体育用品等领域。
目前,导致COVID-19冠状病毒病(新冠肺炎)的SARS-CoV-2冠状病毒的烈性传播正在全世界发生。有一些病毒研究人员对SARS-CoV-2冠状病毒展开了各方面的科学研究,例如在医学研究论文预印本发布平台medRxiv服务器上出现了以下公开数据,SARS-CoV-2冠状病毒在空气气溶胶中存活最多3小时,中位半衰期为2.7小时;SARS-CoV-2冠状病毒在铜表面存活最长4小时,在纸质材料可存活24小时,在塑料和不锈钢表面可存活最多2-3天,其中中位半衰期,在钢上约为13小时,在聚丙烯材料上约为16小时。这些公开数据表明,在一般钢铁的表面或不锈钢的表面冠状病毒可存活较长时间。本发明人认识到,为广泛使用的钢铁材料提高抗病菌抗病毒性能确有必要,而结合银元素自古以来就具有的极佳抗病毒作用使钢铁材料实现银合金化应该是一条有效途径。
抗病菌钢铁材料是抗病菌材料研究的重要方向。本发明人认识到,以往研究的抗病菌钢铁材料,多以添加Cu元素而且是以抗菌为主,如含Cu抗菌不锈钢等。含Cu抗菌不锈钢需要进行特殊热处理使组织析出富Cu相才能发挥抗菌作用,对抗病毒效果不佳,而且较高含量的Cu会使材料在连铸和轧制过程中产生微裂纹倾向,添加量受到严格控制。金属Ag的抗菌抗病毒效果显著优于Cu。含Ag钢铁材料的抗菌机理主要是通过裸露于金属表面的抗菌金属元素溶于水后,形成水合离子通过与细菌接触,损伤细胞膜使得蛋白质凝固,组织细菌生长繁殖,从而达到消灭细菌的作用。含Ag钢铁材料的抗病毒机理目前虽不完全清晰明了,但大量研究表明Ag可以与病毒蛋白质上的巯基发生反应,使蛋白失活;或者与病毒核酸上的磷酸基反应,阻碍病毒复制。因此,在钢铁材料中少量添加Ag就能发挥良好的抗病菌效果,且含Ag钢铁材料的生产过程中无需特殊的热处理工艺即可保证其抗病菌效果,在减少工序及降低能耗等方面具有显著优势。可见含Ag钢铁材料的发展潜力巨大,是未来抗病菌材料研发和生产的重点。
本发明人认识到,目前市场上的应用钢铁材料包括各种不锈钢和铸铁材料均需要一种安全、高效的合金化方法来对提高钢铁材料的抗病菌能力。含Ag钢铁材料可广泛用于各种工作生活领域,如电梯、汽车、厨具、餐具、扶手等。研究银合金化在钢铁材料中的应用是抗病菌钢铁材料生产制作流程的关键技术。
本发明覆盖了采用银合金化方法制备的钢铁材料,通过银合金化处理可以有效提高钢铁材料包括不锈钢和铸铁在内的材料抗病菌性能,抗大肠杆菌及金黄色葡萄球菌效果达99%以上,抗病毒效果达99%以上。此外,该银合金化方法简单,操作易行,有利于实现工厂批量生产。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足,提供一种钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,通过结合银元素自古以来就具有的极佳抗病毒作用使钢铁材料实现银合金化,能够大大地缩短病菌病毒,例如导致COVID-19冠状病毒病(新冠肺炎)的SARS-CoV-2冠状病毒等,在钢铁材料表面的可存活时间,从而满足钢铁材料使用者对抗菌灭毒功能的要求,有利于阻止冠状病毒的烈性传播。
本发明的技术方案如下:
钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,在生产钢铁材料的冶炼过程中添加银元素颗粒以使钢铁材料银合金化,所述银元素颗粒的尺寸为100μm~20mm,在银合金化的钢铁材料中银元素重量含量为0.001%~0.1%,所述钢铁材料为如下之一:普通钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢,铸铁。
所述马氏体不锈钢为如下牌号之一:3Cr13,4Cr13,5Cr15MoV,6Cr16MoV,8Cr17,9Cr18;银合金化的所述3Cr13中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述4Cr13中Ag重量百分比含量为0.017±10%;银合金化的所述5Cr15MoV中Ag重量百分比含量为0.009±10%;银合金化的所述6Cr16MoV中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述8Cr17中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述9Cr18中Ag重量百分比含量为0.040±10%。
所述奥氏体不锈钢为300系奥氏体不锈钢,所述300系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:304,304L,316,316L;银合金化的所述304不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述304L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.014±10%;银合金化的所述316不锈钢中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述316L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.024±10%。
所述奥氏体不锈钢为200系奥氏体不锈钢,所述200系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:201,202,204,205;银合金化的所述201不锈钢中Ag重量百分比含量为0.028±10%;银合金化的所述202不锈钢中Ag重量百分比含量为0.029±10%;银合金化的所述204不锈钢中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述205不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%。
所述铁素体不锈钢为如下牌号之一:409,430;银合金化的所述409不锈钢中Ag重量百分比含量为0.032±10%;银合金化的所述430不锈钢中Ag重量百分比含量为0.040±10%。
所述铸铁为灰铸铁,所述灰铸铁为如下牌号之一:HT150,HT250;银合金化的所述HT150灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.042±10%;银合金化的所述HT250灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.061±10%。
当所述钢铁材料为铸铁时,在原料熔炼、铁水控温和铁水孕育处理后的浇包中加入银元素颗粒以减少银元素颗粒的烧损和氧化,经搅拌均匀后浇注成银合金化铸铁。
当所述钢铁材料为奥氏体不锈钢中的300系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Cu中间合金方式加入。
当所述钢铁材料为为奥氏体不锈钢中的200系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Ni中间合金方式加入。
本发明的技术效果如下:本发明一种钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,通过添加银元素,能够使材料具有抗病菌抗病毒能力。本发明通过银合金化生产的钢铁材料抗病菌抗病毒性能好,添加银的生产流程简单,成本增加不多。在冶炼过程中添加银进行合金化,并控制Ag的质量分数,以便于在后续的凝固和热变形过程中,控制银的赋存状态。在冶炼过程中,考虑到不同钢铁材料的生产流程特点,加入Ag的方法和控制含量有所不同。通过银合金化处理可以有效提高钢铁材料包括不锈钢和铸铁在内的材料抗病菌性能,抗大肠杆菌及金黄色葡萄球菌效果达99%以上,抗病毒效果达99%以上。此外,该银合金化方法简单,操作易行,有利于实现工厂批量生产。
本发明的银合金化钢铁材料,冶炼工艺操作简单易行,适合目前所有钢铁材料生产工艺流程。银合金化钢铁材料的力学性能和抗腐蚀性能与基础材料相当,但是被赋予了优良的抗病菌性能。
本发明一种钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法所获得的银合金化钢铁材料经过试验测试分析,结果如下:
1.抗细菌性能:本发明抗菌性能的评定方法为GB/T 31402-2015的表面抗菌性能试验方法,送检样为6CR16MoVNbAg马氏体不锈钢,并采用不含Ag的马氏体不锈钢做对照样品进行对比。
按照标准规定,将送检样和对照样都制成50×50mm大小的样片。
2.病毒灭活性能测试:本发明的病毒灭活性能参照我国卫生部颁布的《消毒技术规范(2002版)》中“2.1.1.10病毒灭活试验”的有关规定进行操作和评价。送检样为含银量仅100ppm的抗病菌铸铁材料,根据GB/T 15979-2002制备测试样品。经过检测,该银合金化灰铸铁材料对多种病毒的抑制率为99%以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
本发明钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,在生产钢铁材料的冶炼过程中添加银元素颗粒以使钢铁材料银合金化,所述银元素颗粒的尺寸为100μm~20mm,在银合金化的钢铁材料中银元素重量含量为0.001%~0.1%,所述钢铁材料为如下之一:普通钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢,铸铁。所述马氏体不锈钢为如下牌号之一:3Cr13,4Cr13,5Cr15MoV,6Cr16MoV,8Cr17,9Cr18;银合金化的所述3Cr13中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述4Cr13中Ag重量百分比含量为0.017±10%;银合金化的所述5Cr15MoV中Ag重量百分比含量为0.009±10%;银合金化的所述6Cr16MoV中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述8Cr17中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述9Cr18中Ag重量百分比含量为0.040±10%。所述奥氏体不锈钢为300系奥氏体不锈钢,所述300系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:304,304L,316,316L;银合金化的所述304不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述304L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.014±10%;银合金化的所述316不锈钢中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述316L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.024±10%。所述奥氏体不锈钢为200系奥氏体不锈钢,所述200系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:201,202,204,205;银合金化的所述201不锈钢中Ag重量百分比含量为0.028±10%;银合金化的所述202不锈钢中Ag重量百分比含量为0.029±10%;银合金化的所述204不锈钢中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述205不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%。所述铁素体不锈钢为如下牌号之一:409,430;银合金化的所述409不锈钢中Ag重量百分比含量为0.032±10%;银合金化的所述430不锈钢中Ag重量百分比含量为0.040±10%。
所述铸铁为灰铸铁,所述灰铸铁为如下牌号之一:HT150,HT250;银合金化的所述HT150灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.042±10%;银合金化的所述HT250灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.061±10%。当所述钢铁材料为铸铁时,在原料熔炼、铁水控温和铁水孕育处理后的浇包中加入银元素颗粒以减少银元素颗粒的烧损和氧化,经搅拌均匀后浇注成银合金化铸铁。当所述钢铁材料为奥氏体不锈钢中的300系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Cu中间合金方式加入。当所述钢铁材料为为奥氏体不锈钢中的200系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Ni中间合金方式加入。
银合金化钢铁材料的力学性能和抗腐蚀性能需要与基础材料相当,但是需要被赋予优良的抗病菌抗病毒性能。因此,本发明钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法具体实施如下:
(1)为实现本发明中银合金化不锈钢的目的,各个元素控制如下:
C:C是不锈钢中的主要元素之一,是稳定奥氏体的元素,但过多C会降低耐蚀性。C含量可根据不同类型的不锈钢控制在0.01%~1.0%。
Cr:Cr是不锈钢中最重要的合金元素,会提高腐蚀电位,降低点蚀敏感性,从而提高耐蚀性能。所以本发明为了保证耐蚀性,控制Cr含量为10%~30%。
Mn:在钢中Mn一般作为脱氧剂加入,消除热脆性,明显减少坯材裂纹及提高成材率,改善加工性能。Mn在CrMn不锈钢中也是重要的合金元素。本发明中Mn含量控制为5%~30%。
Si:在钢中作为脱氧剂加入,Si元素含量增加,会增加硅酸盐类夹杂物,因此本发明中的Si含量控制在不高于1.0%。
P:在钢液凝固时会形成微观偏析,然后在奥氏体化温度加热时偏聚在晶界,使钢的脆性显著增大。本发明中P的含量控制在0.035%以下。
S:钢中不可避免的存在,会与Fe形成FeS,产生热脆性,S含量越低越好,本发明控制S含量在0.030%以下。
Ag:大多数的金属离子都具有灭杀病菌能力,其中Ag最佳。现有的研究表明,Ag离子可以与病菌蛋白质上的巯基(—SH)、氨基(—NH2)等基团发生反应,使蛋白质失活;或者与核酸上的磷酸基反应,改变核酸的结构,影响遗传信息的转录复制,使病菌无法有效繁殖,从而达到灭活病菌的效果。根据不锈钢的成分和性能需求,可在冶炼过程中加入单质金属Ag或Ag合金(如Ag-Ni合金或Ag-Cu合金),Ag的含量控制在0.001%-0.1%。加入的金属Ag以高纯银(99.99%)颗粒为佳,也可以是普通纯度的金属银。颗粒尺寸可根据冶炼原料的情况进行调整,为了均匀化,控制在100μm-20mm范围内。
(2)为实现本发明中银合金化铸铁的目的,各个元素控制如下:
C:C是铸件中最基本的成分,在铸造过程中C会促进石墨化,减小白口倾向,因而降低硬度改善加工性能。本项目中C含量要控制在2.0~4.5%。
Cr:Cr是反石墨化的合金元素,当其加入量小于1.5%时,铸铁中加入Cr后降低点蚀敏感性,从而提高耐蚀性能。本发明中设计的Cr含量为0.1~5.0%。
Si:Si是铸件中的有益元素,和C一样能促进石墨化,以孕育剂的方式添加硅的作用更明显。Si改善铸造流动性,提高耐热和耐蚀性能。在一定范围内,有利于强度和韧性的提高。本发明中设计的Si含量为1.0~3.0%。
Mn:Mn也是铸件中重要元素之一,适量的Mn利于纹理结构,增加坚固性和强度及耐磨性。达到一定量时,能使铸件强度高、硬度高、密度高、耐磨等优点,此时硅量也相应提高。本发明中设计的Mn含量为0.2~1.0%。
P:P是有害元素影响铸件力学性能,尤其使韧性和致密性降低,是造成铸件开裂的主要原因。在铸铁中,P是容易偏析的元素,可能形成磷共晶。但磷能提高硬度,改善耐磨性。本项目中P含量要控制在0.30%以下。
S:S也是一种杂质,属有害元素。S元素与Mn、Mg等其它元素亲和力强,产生稳定的碳化物,阻碍石墨化,消耗铁液中的球化元素,促进形成夹渣,皮下气孔等缺陷。本项目中S含量要控制在0.30%以下。
Ag:在铸铁材料中,在原料熔炼、铁水控温、铁水孕育处理后可加入金属Ag来减少烧损和氧化,Ag的含量控制在0.001%-0.1%,经充分搅拌再进行浇注。加入Ag单质的颗粒尺寸可控制在100μm-20mm。
银的合金化适合现有所有钢铁材料冶炼方式。在转炉、电炉、感应炉等常见冶炼炉中进行冶炼时,其它原材料需进行除油、除锈、除气处理,保证干净干燥。
银合金化钢铁材料主要通过释放的游离Ag离子起到灭活病菌的作用。银离子可以与病菌蛋白质上的巯基(—SH)、氨基(—NH2)等基团发生反应,使蛋白质失活;或者与核酸上的磷酸基反应,改变核酸的结构,影响遗传信息的转录复制,使病菌无法有效繁殖。可见,Ag离子是通过与蛋白质和核酸中普遍存在的基础化学基团发生化学反应的方式来改变蛋白质与核酸的分子结构及空间构型,使蛋白质和核酸失去生物活性,从而起到灭活病菌的作用。因此Ag离子对病菌的杀灭作用具有非特异性、广谱性和近乎完全杀灭的特点,对于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌、霉菌、亲脂性病毒和亲水性病毒等,都具有非常强力的杀灭效果,而且病菌不容易对银离子产生抗药性。所述的银合金化钢铁材料抗大肠杆菌及金黄色葡萄球菌效果可达99.99%,可有效杀灭冠状病毒等。
实施例一:在本实施例中,以银合金化抗病菌马氏体不锈钢为例。
a.马氏体不锈钢含有下述的原材料,组分按重量百分比制备而成:
牌号 | C | Si | S | P | Mn | Mo | Cr | V | Ag |
3Cr13 | 0.30 | 0.56 | 0.009 | 0.020 | 0.46 | — | 12.83 | — | 0.035 |
4Cr13 | 0.45 | 0.46 | 0.008 | 0.018 | 0.43 | — | 13.16 | — | 0.017 |
5Cr15MoV | 0.52 | 0.44 | 0.008 | 0.019 | 0.59 | 0.67 | 14.82 | 0.15 | 0.009 |
6Cr16MoV | 0.61 | 0.35 | 0.001 | 0.015 | 0.31 | 0.49 | 15.56 | 0.21 | 0.025 |
8Cr17 | 0.83 | 0.32 | 0.004 | 0.015 | 0.43 | 0.18 | 16.96 | — | 0.045 |
9Cr18 | 0.92 | 0.41 | 0.007 | 0.022 | 0.38 | 0.54 | 18.25 | — | 0.040 |
其余部分为铁及其他不可避免的杂质。
b.加入高纯度金属Ag的特性:
c.加入方式及生产工艺
在不锈钢冶炼过程中将单质Ag颗粒加入,经初炼、精炼、凝固、热变形、冷变形、退火等生产工艺获得马氏体不锈钢产品。
实施例二:在本实施例中,以银合金化抗病菌300系奥氏体不锈钢为例。
a.奥氏体不锈钢含有下述的原材料,组分按重量百分比制备而成:
牌号 | C | Si | S | P | Mn | Cu | Cr | Ni | Mo | Ag |
304 | 0.07 | 0.34 | 0.008 | 0.025 | 1.28 | 0.61 | 18.14 | 9.27 | — | 0.045 |
304L | 0.02 | 0.44 | 0.008 | 0.012 | 0.79 | 0.12 | 18.89 | 9.01 | — | 0.014 |
316 | 0.06 | 0.41 | 0.002 | 0.015 | 0.38 | 0.49 | 17.63 | 13.08 | 2.33 | 0.025 |
316L | 0.03 | 0.54 | 0.009 | 0.015 | 0.43 | 0.83 | 16.86 | 12.57 | 2.15 | 0.024 |
其余部分为铁及其他不可避免的杂质。
b.加入Ag-Cu合金的特性:
名称 | 状态 | 形态 | 平均粒度 |
Ag-Cu合金 | 中间合金 | 块状 | ≤10mm |
c.加入方式及生产工艺
在不锈钢的原料配制中直接将块状的Ag-Cu中间合金作为配料加入,原料经电炉熔炼、LF工艺的炉外精炼、VD真空除气、电渣重熔、锻造、热轧、冷轧等一系列的工艺获得不锈钢材料。
实施例三:在本实施例中,以银合金化抗病菌200系奥氏体不锈钢为例。
a.奥氏体不锈钢含有下述的原材料,组分按重量百分比制备而成:
牌号 | C | Si | S | P | Mn | Cr | Ni | N | Ag |
201 | 0.12 | 0.39 | 0.008 | 0.020 | 6.43 | 17.45 | 4.28 | 0.10 | 0.028 |
202 | 0.13 | 0.44 | 0.008 | 0.018 | 8.23 | 18.89 | 5.01 | 0.15 | 0.029 |
204 | 0.06 | 0.59 | 0.009 | 0.017 | 8.09 | 18.23 | 5.57 | 0.22 | 0.035 |
205 | 0.17 | 0.54 | 0.009 | 0.016 | 14.87 | 17.03 | 1.45 | 0.36 | 0.045 |
其余部分为铁及其他不可避免的杂质。
b.加入Ag-Ni合金的特性:
c.加入方式及生产工艺
在不锈钢的原料配制中直接将块状的Ag-Ni中间合金作为配料加入,原料经电炉熔炼、LF工艺的炉外精炼、VD真空除气、电渣重熔、锻造、热轧、冷轧等一系列的工艺获得不锈钢材料。
实施例四:在本实施例中,以银合金化抗病菌铁素体不锈钢为例。
a.不锈钢含有下述的原材料,组分按重量百分比制备而成:
牌号 | C | Si | S | P | Mn | Cr | Ni | Ag |
409 | 0.07 | 0.35 | 0.007 | 0.015 | 0.42 | 10.86 | 0.12 | 0.032 |
430 | 0.11 | 0.34 | 0.008 | 0.020 | 0.48 | 17.12 | 0.49 | 0.040 |
其余部分为铁及其他不可避免的杂质。
b.加入高纯度金属Ag的特性:
名称 | 纯度 | 形态 | 规格尺寸 |
Ag单质 | 99.99% | 颗粒 | Φ6×6mm |
c.加入方式及生产工艺
在不锈钢的原料配制中直接将Ag颗粒作为配料加入,原料经电炉熔炼、LF工艺的炉外精炼、VD真空除气、电渣重熔、锻造、热轧、冷轧等一系列的工艺获得不锈钢材料。
实施例五:在本实施例中,以银合金化灰铸铁为例。
a.不锈钢含有下述的原材料,组分按重量百分比制备而成:
元素 | C | Si | S | P | Mn | Mo | Cr | RE | Ag |
HT150 | 4.21 | 2.14 | 0.081 | 0.072 | 0.38 | 0.18 | 0.32 | 0.32 | 0.042 |
HT250 | 3.16 | 1.89 | 0.095 | 0.134 | 0.96 | 0.09 | 0.13 | 0.09 | 0.061 |
其余部分为铁及其他不可避免的杂质。
b.加入Ag单质的特性:
c.加入方式及生产工艺
在HT150或HT250的灰铸铁浇注的过程中,经过原料熔炼、铁水控温、铁水孕育处理后,在浇包中加入Ag颗粒单质来减少烧损和氧化,经充分搅拌直接进行浇注。
在此指明,以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造,但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施,均落入本发明创造的保护范围。
Claims (9)
1.钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,在生产钢铁材料的冶炼过程中添加银元素颗粒以使钢铁材料银合金化,所述银元素颗粒的尺寸为100μm~20mm,在银合金化的钢铁材料中银元素重量含量为0.001%~0.1%,所述钢铁材料为如下之一:普通钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢,铸铁。
2.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,所述马氏体不锈钢为如下牌号之一:3Cr13,4Cr13,5Cr15MoV,6Cr16MoV,8Cr17,9Cr18;银合金化的所述3Cr13中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述4Cr13中Ag重量百分比含量为0.017±10%;银合金化的所述5Cr15MoV中Ag重量百分比含量为0.009±10%;银合金化的所述6Cr16MoV中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述8Cr17中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述9Cr18中Ag重量百分比含量为0.040±10%。
3.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,所述奥氏体不锈钢为300系奥氏体不锈钢,所述300系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:304,304L,316,316L;银合金化的所述304不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%;银合金化的所述304L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.014±10%;银合金化的所述316不锈钢中Ag重量百分比含量为0.025±10%;银合金化的所述316L不锈钢中Ag重量百分比含量为0.024±10%。
4.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,所述奥氏体不锈钢为200系奥氏体不锈钢,所述200系奥氏体不锈钢为如下牌号之一:201,202,204,205;银合金化的所述201不锈钢中Ag重量百分比含量为0.028±10%;银合金化的所述202不锈钢中Ag重量百分比含量为0.029±10%;银合金化的所述204不锈钢中Ag重量百分比含量为0.035±10%;银合金化的所述205不锈钢中Ag重量百分比含量为0.045±10%。
5.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,所述铁素体不锈钢为如下牌号之一:409,430;银合金化的所述409不锈钢中Ag重量百分比含量为0.032±10%;银合金化的所述430不锈钢中Ag重量百分比含量为0.040±10%。
6.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,所述铸铁为灰铸铁,所述灰铸铁为如下牌号之一:HT150,HT250;银合金化的所述HT150灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.042±10%;银合金化的所述HT250灰铸铁中Ag重量百分比含量为0.061±10%。
7.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,当所述钢铁材料为铸铁时,在原料熔炼、铁水控温和铁水孕育处理后的浇包中加入银元素颗粒以减少银元素颗粒的烧损和氧化,经搅拌均匀后浇注成银合金化铸铁。
8.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,当所述钢铁材料为奥氏体不锈钢中的300系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Cu中间合金方式加入。
9.根据权利要求1所述的钢铁材料抗击冠状病毒和提高抗病菌性能的银合金化方法,其特征在于,当所述钢铁材料为为奥氏体不锈钢中的200系奥氏体不锈钢时,所述银元素颗粒在不锈钢的原料配制中以Ag-Ni中间合金方式加入。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113265587A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 上海大学 | 一种抗菌毒铁素体不锈钢及其制备方法 |
CN113355607A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-09-07 | 上海大学 | 一种抗菌毒奥氏体不锈钢及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101029375A (zh) * | 2007-03-29 | 2007-09-05 | 上海大学 | 一种奥氏体抗菌不锈钢 |
CN101333621A (zh) * | 2008-08-06 | 2008-12-31 | 钢铁研究总院 | 一种抗菌二次硬化刀具不锈钢 |
CN102234741A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种节镍奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法 |
CN102534410A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含银奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法 |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101029375A (zh) * | 2007-03-29 | 2007-09-05 | 上海大学 | 一种奥氏体抗菌不锈钢 |
CN101333621A (zh) * | 2008-08-06 | 2008-12-31 | 钢铁研究总院 | 一种抗菌二次硬化刀具不锈钢 |
CN102234741A (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-09 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种节镍奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法 |
CN102534410A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含银奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
LIAN, XT 等: "Effects of Micro-Alloying Elements on Microstructure, Element Distribution and Mechanical Properties in Gray Irons", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF METALCASTING》 * |
丁浩 等: "《纳米抗菌技术》", 31 October 2007, 北京:化学工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113355607A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-09-07 | 上海大学 | 一种抗菌毒奥氏体不锈钢及其制备方法 |
CN113265587A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 上海大学 | 一种抗菌毒铁素体不锈钢及其制备方法 |
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