[发明专利]一种医疗器械用双相抗菌不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种医疗器械用双相抗菌不锈钢。

背景技术

防菌、抗菌的卫生管理已成为当今社会极大关注的问题。人们不断寻求及寻找抗菌材料，阻止病菌的传播。传统的抗菌方法是使用杀菌剂，而过多地使用杀菌剂，易使细菌产生抗药性，并会对自然环境产生毒害、污染作用，因此金属材料的开发正在向赋予材料本身以抗菌功能的方向转变，由此产生一新型材料——抗菌不锈钢，它把功能性与传统结构应用性起到了完美结合。

以往开发的抗菌不锈钢多以添加铜元素为主，含铜抗菌不锈钢的生产需要增加特殊的热处理工艺，且较高含量的铜会使材料在连铸和热加工时产生裂纹，因此在冶炼时铜的添加量受到严格限制，其抗菌性也受到影响。含银抗菌不锈钢的生产不需要增加特殊的热处理工艺，且热成形性好、生产可行性强、长效抗菌性好、其成本与含铜抗菌不锈钢基本相当。因此，含银抗菌不锈钢的发展潜力巨大，是未来抗菌不锈钢研发和生产的重点，但是，Ag在不锈钢中溶解度很小，容易形成偏析，从而降低了抗菌性。如果加入量过多，会破坏不锈钢的原有加工性能及耐腐蚀等性能，并增加成本，因此研究如何使Ag元素均匀分布于不锈钢中是解决含Ag抗菌不锈钢生产的关键技术。

双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS）专指固溶组织由铁素体（α）与奥氏体（γ）组成，一般较少相的含量要求达到30%以上的不锈钢钢种。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢具有更高的强度，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐疲劳腐蚀等性能都有明显的改善；而与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢具有高韧性、低的脆性转变温度、良好的焊接性能等特点。它已部分取代奥氏体不锈钢广泛应用于海洋、石油、化工等工业领域，并且已经在轮船、造纸、食品及军事等行业方面发挥着重要的作用。作为不锈钢种中一个新的分支，双相不锈钢被公认为是21世纪的主流不锈钢品种，而超级双相不锈钢不同于普通双相不锈钢，它具有更为优良的抗点蚀性能。如能赋予超级双相不锈钢抗菌功能，并且不影响其加工性、力学及耐蚀性能，这对促进新型功能材料的发展和提升材料的附加值具有良好的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种医疗器械用双相抗菌不锈钢，该不锈钢具有抗菌功能，并且不影响其加工性、力学及耐蚀性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种医疗器械用双相抗菌不锈钢，所述不锈钢的化学成分以重量百分数计由下列组分组成：C：0.04-0.08，Si：0.1-0.3，Mn：1.6-1.8，Ni：10.5-11.5，Cr：20.0-22.0，Mo：2.2-2.3，N：0.1-0.2，Cu：0.2-0.4，Ag：0.3-0.5，S≤0.020，P≤0.020，余量为铁和不可避免的杂质。

优选，所述不锈钢的化学成分以重量百分数计由下列组分组成：C：0.05-0.07，Si：0.15-0.25，Mn：1.65-1.75，Ni：10.8-11.2，Cr：20.5-21.5，Mo：2.23-2.27，N：0.13-0.17，Cu：0.25-0.35，Ag：0.35-0.45，S≤0.020，P≤0.020，余量为铁和不可避免的杂质。

最优选，所述不锈钢的化学成分以重量百分数计由下列组分组成：C：0.06，Si：0.20，Mn：1.70，Ni：11.0，Cr：21.0，Mo：2.25，N：0.15，Cu：0.30，Ag：0.40，S≤0.020，P≤0.020，余量为铁和不可避免的杂质。

本发明具有如下有益效果：

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Mn、Cr、Ni、Si、Mo和N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，使得该不锈钢的性能最佳。

2）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，适合于医疗器械的使用。

具体实施方式

实施例一

一种医疗器械用双相抗菌不锈钢，所述不锈钢的化学成分以重量百分数计由下列组分组成：C：0.04，Si：0.3，Mn：1.6，Ni：11.5，Cr：20.0，Mo：2.3，N：0.1，Cu：0.4，Ag：0.3，S≤0.020，P≤0.020，余量为铁和不可避免的杂质。

实施例二