CN112322986A - 一种抗菌奥氏体不锈钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比（wt%）范围包括C：0.02～0.06，Si：≤0.5，Mn：1.0～2.0，P：≤0.04，S：≤0.005，Ni：8.0～9.0，Cr：18.0～19.0，N：0.02～0.06，Ag：0.05～0.12，O：≤0.01，且0.02≤(Ag–10×O)≤0.05，其余为Fe和不可避免的杂质组成；同时结合工艺额调整，得到力学性能和抗腐蚀性能优良、抗菌性能高达99.99%、并且无表面裂纹缺陷的抗菌奥氏体不锈钢。

Description

一种抗菌奥氏体不锈钢
技术领域
本发明涉及不锈钢冶炼工艺，尤其涉及一种抗菌奥氏体不锈钢。
背景技术
国内很多企业和科研单位在致力于抗菌不锈钢的研制：中科院金属研究所、宝钢、太钢、酒钢等单位正在研制含铜铁素体和奥氏体等抗菌不锈钢；据报道，浙江天宝实业公司已生产出含铜奥氏体抗菌不锈钢制品；常州大平不锈钢制品公司推出表面镀银的抗菌不锈钢，已产出一些餐厨具。但是含铜抗菌不锈钢的生产需要增加特殊的热处理工艺，较高含量的铜会使材料在连铸和轧制时产生裂纹倾向，因此铜的添加量受到严格限制，其抗菌性能也受到影响。
为解决提升抗菌不锈钢的性能，专利公开号CN102534410A公开了一种含银奥氏体抗菌不锈钢，其成分设计中不添加铜，说明书中指出冶炼不锈钢时钢液中Ag与O容易结合形成银的氧化物，在冶炼和连铸过程中银氧化物会聚集，形成较大颗粒的杂质，这样会损害材料的表面质量，同时大颗粒银氧化物的形成会损失材料的抗菌性能。为此其成分设计中规定Ag：0.07～0.13％，O≤0.01％，且(Ag～10×O)≥0.03％。然而实际生产中发现该成分设计使成品抗菌性能均可达到99%以上，但仍然容易产生热轧表面裂纹缺陷，其良品率有待提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种奥氏体抗菌不锈钢。
实现本发明目的的技术方案是：一种奥氏体抗菌不锈钢，其化学成分重量百分比（wt%）范围如下：C：0.02～0.06，Si：≤0.5，Mn：1.0～2.0，P：≤0.04，S：≤0.005，Ni：8.0～9.0，Cr：18.0～19.0，N：0.02～0.06，Ag：0.05～0.12，O：≤0.01，且0.02≤(Ag–10×O)≤0.05，其余为Fe和不可避免的杂质组成；
所述奥氏体抗菌不锈钢的制造方法包括以下步骤：
1）银和镍两种元素按比例经过熔炼制成Ag～Ni二元合金；
2）将Ag～Ni二元合金及前述奥氏体抗菌不锈钢的其他化学成分混合后进行冶炼、连铸成钢坯；
3）热轧：其中，热轧初始温度1150℃～1190℃，热轧板在1000℃～1040℃保温30s～40s后退火、酸洗。
进一步地，所述所述奥氏体抗菌不锈钢的制造方法还包括步骤4）冷轧以及冷轧后在1000℃～1040℃保温30s～40s后的退火、酸洗。
本发明的抗菌奥氏体不锈钢的化学成分控制理由如下：
碳：碳是强奥氏体形成元素，但过多会降低耐蚀性，最好在0.02～0.06％。
硅：硅是作为脱氧剂加入的，但加入过多会促进金属间化合物的形成，从而影响使用性能，控制在0.5％以下为好。
锰：锰起到稳定奥氏体的作用，可节约镍，降低成本，还可以改善材料热加工性能。本材料中需要添加银元素，银元素会降低材料的热轧工性能，容易产生热轧表面裂纹等缺陷，加入一定量的锰，可以有效地弥补银元素对热加工性能不利的损失，避免热轧表面裂纹等缺陷的产生，但过多会增大金属间化合物形成的倾向，还会降低耐蚀性，因此锰控制在1.0～2.0％较合理。
磷、硫：出于热加工性和耐蚀性的考虑，这两个元素要尽量低些，应控制P≤0.04％、S≤0.005％。
铬：铬是改善耐蚀性的重要元素，低于18.0％时，耐蚀性较差，不能达到使用要求，但超过20.0％时会增大铁素体及金属间化合物析出倾向，最好控制在18.0～19.0％之间。
氮：氮是奥氏体形成元素，要求0.02～0.06％是为了使合金具有较好的塑性，并易于冶炼。
镍：镍作为强烈地形成和扩大奥氏体区的元素，要根据其他元素的多少及生产工艺来选择适当的添加量，达到控制组织目的。镍小于8.0％时不易保证奥氏体单相组织，但镍的价格较高，应控制在9.0%以下。
银、氧：银具有抗菌性，银含量较低时抗菌性能不理想，较多时会增加成本，并对材料的热加工带来不利影响，容易产生严重的热轧表面裂纹等缺陷。冶炼不锈钢时钢液中银与氧容易结合形成银的氧化物，在冶炼和连铸过程中银氧化物会聚集，形成较大颗粒的杂质，这样会损害材料的表面质量。同时大颗粒银氧化物的形成会损失材料的抗菌性能。为此要控制适当的Ag元素含量及较低的O元素含量，还要控制Ag元素与O元素相关的含量范围，当(Ag–10×O)<0.02％时，材料中Ag元素大部分与O元素结合，游离的Ag元素较少，材料的抗菌性能难于得到保证；当(Ag–10×O)>0.05％时，材料中游离的Ag元素较多，会明显降低材料热加工性能，从而容易产生热轧表面裂纹等缺陷。根据本材料的化学成分体系特征，控制Ag：0.05～0.12％，O：≤0.01％，且0.02％≤(Ag–10×O)≤0.05％既可以保证优良的抗菌性能、表面质量和热加工性能，又可以节约银原料成本。
另一方面，为保证产品的力学性能，常规的热轧初始温度为1200～1250℃，退火温度为1050～1100℃。但申请人研究发现抗菌奥氏体不锈钢的热轧初始温度不能过高，高于1190℃时材料的热加工性能明显降低，容易产生热轧表面裂纹等缺陷，热轧退火温度高于1040℃时材料的组织容易长大，银颗粒尺寸也会随之长大，抗菌性能会降低，因此在调整成分设计的同时，将热轧初始温度限定在1150℃～1190℃，退火温度限定在1000℃～1040℃，工艺和成分同时调整，得到力学性能和抗腐蚀性能优良、抗菌性能高达99.99%、并且无表面裂纹缺陷的抗菌奥氏体不锈钢，大大提升了抗菌奥氏体不锈钢的良品率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种奥氏体抗菌不锈钢，其化学成分重量百分比（wt%）范围如下：C：0.047，Si：0.29，Mn：1.0，P0.022，S：0.001，Ni：8.1，Cr：18.3，N：0.041，Ag：0.06，O：0.004，且 (Ag–10×O)=0.02，其余为Fe和不可避免的杂质组成；
所述奥氏体抗菌不锈钢的制造方法包括以下步骤：
1）银和镍两种元素按比例经过熔炼制成Ag～Ni二元合金；
2）将Ag～Ni二元合金及前述奥氏体抗菌不锈钢的其他化学成分混合后进行冶炼、连铸成钢坯；
3）热轧：其中，热轧初始温度1190℃，热轧板在1030℃保温30s后退火、酸洗；
4）冷轧以及冷轧后在1040℃保温30s后的退火、酸洗。
实施例2-5
实施例2-5、对比例1-4与实施例1的工艺相同，区别在于化学成分重量百分比以及制造工艺参数不同，其中各实施例化学成分重量百分比如表1所示，表1同时给出了常规304奥氏体不锈钢的标准成分作为对比例5。
Figure 690777DEST_PATH_IMAGE002
表2所示为本发明实施例1-6和对比例1-5钢种的制造工艺参数，并对本发明各实施例及对比例得到的1.0mm厚冷轧板根据GB/T 228.1《金属材料 拉伸试验 第1部分》试验方法进行了力学性能检测环境温度为0℃；抗菌性能的评定方法是JIS Z2801-2000《抗菌加工制品—抗菌性能试验方法和抗菌效果》标准进行，并采用不含Ag的常规奥氏体不锈钢作为对照样品进行对比试验；耐腐蚀性能测试按照不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法（国家标准：GB/T 17897-1999）进行测试。
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由表2可以看出，本发明实施例1-5的不锈钢的抗菌性能优异，达到了99.99%，且力学性能保持原有常规钢种水平；对比例1、2中的Ag含量较少，未达到本专利要求，其抗菌率未达到抗菌材料要求的99％；对比例3、4中银含量过高，材料在热轧时出现严重边裂缺陷，说明银含量过高时会降低热加工性能；对比例5为同类型常规304奥氏体不锈钢，其不具有抗菌性能。
在本发明的生产工艺中，材料的热轧初始温度不能过高，高于1190℃时材料的热加工性能明显降低，容易产生热轧表面裂纹等缺陷；但也不能过低，低于1150℃时材料过硬，轧制加工困难。此外热轧板及冷轧板的退火温度不易过高，高于1040℃时材料的组织容易长大，银颗粒尺寸也会随之长大，抗菌性能会降低；但也不能过低，低于1000℃时材料的力学性能难以保证。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种抗菌奥氏体不锈钢，其特征在于：其化学成分重量百分比（wt%）范围如下：C：0.02～0.06，Si：≤0.5，Mn：1.0～2.0，P：≤0.04，S：≤0.005，Ni：8.0～9.0，Cr：18.0～19.0，N：0.02～0.06，Ag：0.05～0.12，O：≤0.01，且0.02≤(Ag–10×O)≤0.05，其余为Fe和不可避免的杂质组成；
所述奥氏体抗菌不锈钢的制造方法包括以下步骤：
1）银和镍两种元素按比例经过熔炼制成Ag～Ni二元合金；
2）将Ag～Ni二元合金及前述奥氏体抗菌不锈钢的其他化学成分混合后进行冶炼、连铸成钢坯；
3）热轧：其中，热轧初始温度1150℃～1190℃，热轧板在1000℃～1040℃保温30s～40s后退火、酸洗。
2.根据权利要求1所述的抗菌奥氏体不锈钢，其特征在于：所述奥氏体抗菌不锈钢的制造方法还包括步骤4）冷轧以及冷轧后在1000℃～1040℃保温30s～40s后的退火、酸洗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116083800A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 宝钢德盛不锈钢有限公司 一种含银奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1272889A (zh) * 1998-06-05 2000-11-08 川崎制铁株式会社 具有抗菌性能的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
CN111910122A (zh) * 2020-06-17 2020-11-10 宁波宝新不锈钢有限公司 一种奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1272889A (zh) * 1998-06-05 2000-11-08 川崎制铁株式会社 具有抗菌性能的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
CN111910122A (zh) * 2020-06-17 2020-11-10 宁波宝新不锈钢有限公司 一种奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116083800A (zh) * 2022-12-30 2023-05-09 宝钢德盛不锈钢有限公司 一种含银奥氏体抗菌不锈钢及其制造方法

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