[发明专利]一种具有广谱抗菌作用的马氏体不锈钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种马氏体不锈钢的制备方法。

背景技术

不锈钢自上世纪问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的一项重大成就，不锈钢的生产为工业和科技进步奠定了重要的物质技术基础。它在发展过程中逐步形成了铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、奥氏体～铁素体型双相不锈钢四大类。

众所周知，银、铜对细菌的生长有抑制作用，早在公元1000年前就被用作饮水容器和医疗用具。不锈钢本身具有的其它材料无法比拟的优越性使得人们在20世纪90年代兴起了对含铜、银的抗菌不锈钢的研究。日本在该领域研究起步较早。JP849085A公开了通过磁控溅射技术在不锈钢基体材料的表面形成含有银和/或铜的Cr、Ti、Ni或Fe的金属层或合金层的抗菌不锈钢板。

CN1111612C公开了含银不锈钢的制造方法，通过添加0.0001～1％的银并于700～1180℃温度下退火，使不锈钢中析出平均粒径500μm以下的银粒子、银氧化物和银硫化物。

CN 1072732C中公开了由铁素体不锈钢制成的抗菌部件及其制备方法，通过添加0.4～3重量％的铜及以2.0体积％的比例析出的富铜相来改善不锈钢的抗菌性。在该专利中还提及了含铜0.4～3重量％的马氏体不锈钢的制备方法，通过在热轧后500～900℃退火析出富铜相来改善马氏体不锈钢的抗菌性能。一般马氏体不锈钢制品在使用前必须经过淬火和回火获得较高的硬度以满足使用要求，但此专利中仅经退火处理的马氏体不锈钢板中富铜相在后续的淬火中将会发生重新固溶，并由此会造成抗菌率下降甚至消失。并且，该专利中并未表明其抗菌性能的快速性、持久性和广谱抗菌性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有广谱抗菌作用的马氏体不锈钢的制备方法，同时该不锈钢具有良好的机械性能和较好的耐腐蚀性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有广谱抗菌作用的马氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，该不锈钢以百分比计(重量)由下列组份组成：C：0.1～0.3％，Si：0.6～0.8％，Mn：1.6～1.8％，P≤0.04％、S≤0.03％，Cr：13～15％，Ni：0.5～0.7％，Cu：2.2～2.4％，Ag：0.2～0.4％，Ti：1.3～1.5％，V：0.4～0.6％，Zr：0.2～0.4％，Mo：3.4～3.6％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述制备方法包括：

①制备中间合金：在进行冶炼前先将Ag和Cu两种元素按照上述添加配比熔炼制成中间合金，再将所述中间合金作为一种配料加入；

②冶炼：采用电炉-AOD-VOD冶炼，并浇注；

③轧制：先进行热轧，然后先经约860～880℃退火，再进行冷轧，然后于约1030～1050℃退火，酸洗、抛光。

④抗菌化处理：首先在约1160～1180℃条件下保温1～2小时，之后空冷到室温；然后时效处理：在约530～550℃保温8～10小时，然后空冷到室温。

本发明的有益效果为：

(1)本发明对不锈钢的化学成分进行了优化设计，采用正交试验，筛选出最佳的Cu和Ag的含量范围，同时考虑耐蚀性以及机械性能等综合性能，筛选出合金化元素Si、Mn、Cr、Ni、Ti、Zr、V和Mo的最佳含量范围，使得各合金化元素所起到的技术效果相互协同，使得该抗菌马氏体不锈钢的性能最佳。

(2)本发明的在经过热轧和冷轧处理之后，然后进行固溶和时效处理，析出纳米ε～Cu相从而保证其抗菌性能。

(3)本发明的不锈钢保持了原有钢种优良的力学性能和抗腐蚀性能，并具有良好的广谱抗菌性能，能抑制和杀死各种常见的细菌，并且效果持久。

具体实施方式

实施例一

一种具有广谱抗菌作用的马氏体不锈钢的制备方法，该不锈钢以百分比计(重量)由下列组份组成：C：0.1％，Si：0.8％，Mn：1.6％，P≤0.04％、S≤0.03％，Cr：15％，Ni：0.5％，Cu：2.4％，Ag：0.2％，Ti：1.5％，V：0.4％，Zr：0.4％，Mo：3.4％，余量为Fe及不可避免的杂质，所述制备方法包括：

①制备中间合金：在进行冶炼前先将Ag和Cu两种元素按照上述添加配比熔炼制成中间合金，再将所述中间合金作为一种配料加入；

②冶炼：采用电炉-AOD-VOD冶炼，并浇注；

③轧制：先进行热轧，然后先经860℃退火，再进行冷轧，然后于1050℃退火，酸洗、抛光。