CN111763887A - 薄壁抗菌不锈钢制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于不锈钢材料技术领域，具体涉及一种薄壁抗菌不锈钢制品及其制备方法。所述的薄壁抗菌不锈钢制品，以质量百分比计，所述的不锈钢制品化学成分包括：C≤0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.0％，P≤0.04％，S≤0.03％，Ni 8.0‑14.0％，Cr 16.0‑20.0％，抗菌金属元素3.5‑4.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。所述的制备方法为：将原料混合熔炼后制成不锈钢初坯，然后再经固溶热处理。本发明通过在不锈钢内添加抗菌金属元素，使抗菌金属元素在不锈钢基体内以一定的大小、形态，均匀弥散地析出，在不降低普通不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能的情况下，赋予其优异的抗菌性能。

Description

薄壁抗菌不锈钢制品及其制备方法
技术领域
本发明属于不锈钢材料技术领域，具体涉及一种薄壁抗菌不锈钢制品及其制备方法。
背景技术
抗菌不锈钢是近年来开发出的一种新型的结构/功能一体化材料，在传统不锈钢材料中加入抗菌元素并经特殊热处理后，具有安全无毒、广谱抑菌杀菌、抗菌时效长、不产生耐药性等优点，是医疗、制药等企业供水、供气管道的最佳材料，其技术可靠，产品先进，市场广阔，有巨大的行业经济效益和社会效益，但目前国内还没有提供医用抗菌不锈钢管和管件整体解决方案的生产厂家，从而限制了其应用领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种薄壁抗菌不锈钢制品，具有良好的抗菌性能以及力学性能，同时本发明还提供其制备方法。
所述的薄壁抗菌不锈钢制品，以质量百分比计，所述的不锈钢制品化学成分包括：C≤0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.0％，P≤0.04％，S≤0.03％，Ni 8.0-14.0％，Cr 16.0-20.0％，抗菌金属元素3.5-4.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。
所述的抗菌金属元素为Cu、Ag或Zn中的一种或一种以上，优选Cu。Cu2+(二价铜离子)从金属析出后与细菌直接接触，最先引起细胞膜损伤，使细胞膜的脂质过氧化，细胞膜电位消失，细胞呼吸停止，同时细胞膜的完整性遭到破坏，导致细胞膜穿孔，细胞内容物外泄；随即Cu2+(二价铜离子)进入细菌细胞内，使酶类等蛋白质变性，甚至DNA降解，从而损伤细胞的正常组成及其功能，达到抑制细菌生长繁殖或消灭细菌的目的。
铜是人体必不可少的微量元素，作为许多金属蛋白和酶类的辅助因子参与多种生理和代谢过程，适量铜元素的添加能赋予不锈钢材料强烈而广谱的杀菌功能，且生物相容性良好，对材料的力学性能、加工性能及抗腐蚀性等几乎没有影响。
所述的不锈钢制品化学成分还包括Mo 2.0-3.0％。
所述的不锈钢制品的壁厚为0.5-5.0mm。
所述的不锈钢制品为应用于输气管道、输水管道或医疗器械的不锈钢管和管件，所述管件优选S型(双卡压式)或G型(沟槽式)管件的结构型式
所述的薄壁抗菌不锈钢制品的制备方法为：将原料混合熔炼后制成不锈钢初坯，然后再经固溶热处理。
所述的固溶热处理为先在1040-1060℃下固溶0.5-1h，然后快冷至室温，然后再加热至680-720℃保温6h，缓冷至室温。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过在不锈钢内添加一定量的抗菌金属元素Cu(铜)、Ag(银)或Zn(锌)等，控制铸造、锻压、轧制以及热处理过程，使抗菌金属元素在不锈钢基体内以一定的大小、形态，均匀弥散地析出，并保证析出相的体积百分比，在不降低普通不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能的情况下，赋予其优异的抗菌性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
表1为实施例1-4不锈钢管和管件的化学成分，表2为实施例1-4不锈钢管和管件杀菌、力学性能及抗腐蚀性能测试结果。
本发明实施例1-4的制备方法为：将对应的原料混合熔炼后制成不锈钢初坯，然后先在1050℃下固溶0.5h，然后快冷至室温，然后再加热至700℃保温6h，缓冷至室温。
表1实施例1-4不锈钢管和管件的化学成分(％)
牌号 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu
实施例1 06Cr19Ni10Cu4 ≤0.08 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.04 ≤0.03 10 19 - 4
实施例2 022Cr19Ni10Cu4 ≤0.03 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.04 ≤0.03 10 19 - 4
实施例3 06Cr17Ni12Mo2Cu4 ≤0.08 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.04 ≤0.03 12 17 2 4
实施例4 022Cr17Ni14Mo2Cu4 ≤0.03 ≤0.75 ≤2.00 ≤0.04 ≤0.03 14 17 2 4
表2实施例1-4不锈钢管和管件杀菌、力学性能及抗腐蚀性能测试结果
Figure BDA0002566880460000021
按GB/T 21510-2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》检测对大肠杆菌、菌落总数、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率；按照不锈钢三氯化铁点腐蚀试验法(GB/T17897-1999)进行耐腐蚀性能测试。
同时，实施例1-4制备的不锈钢管和管件均符合GB/T 16886《医疗器械生物学评价》的规定的细胞毒性、皮内刺激、致敏、急性全身毒性、溶血等指标；卫生性能要求符合GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的规定，可用于生活饮用水、净水等对卫生性能有要求的场所。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：以质量百分比计，所述的不锈钢制品化学成分包括：C≤0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.0％，P≤0.04％，S≤0.03％，Ni 8.0-14.0％，Cr16.0-20.0％，抗菌金属元素3.5-4.5％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：所述的抗菌金属元素为Cu、Ag或Zn中的一种或一种以上。
3.根据权利要求2所述的薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：所述的抗菌金属元素为Cu。
4.根据权利要求1所述的薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：所述的不锈钢制品化学成分还包括Mo 2.0-3.0％。
5.根据权利要求1所述的薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：所述的不锈钢制品的壁厚为0.5-5.0mm。
6.根据权利要求1所述的薄壁抗菌不锈钢制品，其特征在于：所述的不锈钢制品为应用于输气管道、输水管道或医疗器械的不锈钢管和管件。
7.一种权利要求1所述的薄壁抗菌不锈钢制品的制备方法，其特征在于：将原料混合熔炼后制成不锈钢初坯，然后再经固溶热处理。
8.根据权利要求7所述的薄壁抗菌不锈钢制品的制备方法，其特征在于：所述的固溶热处理为先在1040-1060℃下固溶0.5-1h，然后快冷至室温，然后再加热至680-720℃保温6h，缓冷至室温。
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CN114000065A (zh) * 2021-10-28 2022-02-01 江苏春丰轴承有限公司 一种抗菌不锈钢板

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