[发明专利]一种双相抗菌不锈钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及双相不锈钢，具体地说，是涉及一种双相抗菌不锈钢及其制造方法。

背景技术

所谓抗菌不锈钢，就是在不锈钢中加入适量的具有抗菌效果的元素(如铜、银、锌等合金元素)，使得最终生产出的钢材具有良好的抗菌性能，其抗菌性能的产生主要是利用了铜、银、锌等合金元素的抗菌作用。抗菌不锈钢既具有不锈钢本身的优点，又具有良好的抗菌性能，投放市场以来很受欢迎。铁素体型抗菌不锈钢主要用于洗衣机、餐具、厨房用具等；奥氏体型抗菌不锈钢主要应用于厨房、家电、医疗器具等方面；钢丝行业着重于医疗器械用马氏体抗菌不锈钢丝，织网用奥氏体抗菌不锈钢丝和清洁球用铁素体抗菌不锈钢细丝的开发。总之，抗菌不锈钢既有优异的广谱抗菌性能，又有良好的加工性和耐蚀性，且是优于其他抗菌产品的新型抗菌材料，具有广阔的应用前景。20世纪90年代日本日新制钢公司首先成功开发了具有良好的加工性和抗菌性的铁素体系抗菌不锈钢，相继又开发了马氏体抗菌不锈钢和奥氏体抗菌不锈钢。日本川崎钢铁公司最近又扩充了银系抗菌不锈钢的品种，不仅能生产铁素体型加银抗菌不锈钢，同时也能生产奥氏体型加银抗菌不锈钢(304型)，而且在提高不锈钢的抗菌性、耐蚀性、耐滑性、切削性、力学性能和可加工性、成形性、耐磨性等方面申请了多项专利。据报道，韩国、美国及加拿大等国也在积极开发抗菌不锈钢材料。

以往的抗菌不锈钢专利大都集中于奥氏体、铁素体及马氏体单相抗菌不锈钢的开发，而关于双相抗菌不锈钢的发明至今还未有过。如：中国专利公开公报CN1789471A公开了一种奥氏体抗菌不锈钢，尽管其中添加了三种抗菌元素Cu、Ag和Zn，但该不锈钢也属于单相不锈钢。中国专利公开公报CN1272889A、CN1256716A和CN1664154公开的都是含银的单相抗菌不锈钢；而中国专利公开公报CN1504588、CN1498981和CN1401808公开的都是含铜的单相抗菌不锈钢。

由于双相不锈钢不同于其他种类的不锈钢，不能在中温区间(约600～850℃)进行长时间停留，否则会形成有害相，严重影响材料的使用性能，而含铜抗菌不锈钢是必须要在这个温度区间进行较长时间的抗菌时效处理，因此含铜双相抗菌不锈钢是不可行的。含银抗菌不锈钢尽管在制造时不需要特殊的时效处理，但它在不锈钢中的溶解度很小，容易在钢中偏聚，使钢材的抗菌性能明显下降，并影响银的利用率，增加成本，因此含银双相抗菌不锈钢也不能达到抗菌要求。

鉴于上述，本发明者利用Ag-Cu合金在不锈钢中的溶解度较大的特性，将Ag和Cu两种元素按一定比例熔炼制成Ag-Cu二元中间合金，再把其作为一种配料加入到不锈钢的原料中进行冶炼，经轧制、抛光等工序得到本发明的双相抗菌不锈钢。该双相抗菌不锈钢保持了原有优良的力学性能、耐蚀性能，且具有良好的抗菌性，可加工成各种形状的产品，应用于食品和制药工业等领域。

本发明的一个目的在于提供一种双相抗菌不锈钢。

本发明的另一个目的在于提供所述双相抗菌不锈钢的制造方法。

发明内容

本发明的第一个方面提供一种双相抗菌不锈钢，所述双相抗菌不锈钢是在普通双相不锈钢中加入Ag-Cu二元中间合金制成的。

所述双相抗菌不锈钢的化学成分以重量比计包括：C≤0.08％、Si≤3.0％、Mn≤2.0％、P≤0.04％、S≤0.03％、Ni：3.0～10.0％、Cr：17.0～27.0％、Mo≤5.0％、W≤5.0％、N：0.10～0.35％、Ag-Cu二元中间合金：0.10～3.0％，余量为Fe和不可避免杂质。

其中，所述Ag-Cu二元中间合金的重量百分比组成为：Ag：1.0～50％，余量为Cu。

下面，对本发明的双相抗菌不锈钢的化学成分作用作详细叙述。

C：强奥氏体形成元素，但含量不易过多，超过0.08％时会使钢材强度过高，还会降低耐蚀性，最好在0.08％以下。

Si：能提高钢的耐蚀性，但超过3％时会使σ等有害相析出速度加快，影响钢的使用性能，应控制在3％以下。

Mn：锰可起到稳定奥氏体和改善钢的热塑性的作用，还可节约镍，降低成本，但其含量超过2.0％时会促进σ等有害相形成，还会降低钢材的耐蚀性，含量应控制在2.0％以下。

P、S：出于对钢材热塑性和耐蚀性的考虑，这两个元素含量要尽量低些，应控制P≤0.04％、S≤0.03％。

Cr：改善钢耐蚀性的重要元素，低于17％时，耐蚀性较差，不能达到使用要求，但超过27％时会使金属间化合物析出速度加快，最好控制在17～27％。