[发明专利]一种厨卫制品用抗菌奥氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种厨卫制品用抗菌奥氏体不锈钢。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，对材料的功能性要求也越来越受到重视，材料具有抗菌性能就是其中之一。抗菌不锈钢是在不锈钢基体中添加Cu、Ag等抗菌元素，经过时效热处理，得到弥散析出的抗菌相，从而赋予材料抗菌性能。奥氏体抗菌不锈钢因其良好的加工性能、耐腐蚀性能以及抗菌性能受到更多的关注，这类不锈钢可广泛应用于厨卫制品、公共设施、医疗器械等领域。

日本日新制钢公司最早在1995年投入含铜抗菌不锈钢的研发，初期开发重点在合金设计及表面处理等技术。1999年底成功开发出具有良好的制造加工性和抗菌性的铁素体系抗菌不锈钢(低C、N-17Cr-1.5Cu)。随着抗菌不锈钢需求的不断增长和应用范围的日益扩大，又相继开发了马氏体系(0.3C-13Cr-3Cu)和奥氏体系抗菌不锈钢(18Cr-9Ni-3.8Cu)。2000年初川崎制铁公司研制出含银抗菌不锈钢并已投放市场。目前，国内外许多专家已开始抗菌金属材料及制品的研究和开发。2003年，中科院金属研究所研制开发的兼具耐蚀和抗菌性能的抗菌不锈钢填补了国内空白，达到了同类材料国际先进水平。据报道，韩国、美国、加拿大及我国台湾也在积极开发抗菌不锈钢材料。

在公开号CN1272889A专利中，开发的含Ag抗菌不锈钢中含有：10％(重量)以上的铬，0.001～0.30％(重量)的Ag，或者还含有0.001～1.0％(重量)的钒。另外，在不锈钢中分散有0.0005％以上的氧化银，该氧化银为银含量的1.1倍以下。为了将氧化银均匀分散于不锈钢中，当进行熔融钢的连铸时，连铸速率优先在0.8～1.6米/分钟。在公开号CN1256716A专利中也有类似的方法，其成分为：10％(重量)以上的铬，0.001～1％(重量)的Ag，或者进一步含有选自Sn：0.0002～0.02％(重量)、Zn：0.002～0.02％(重量)、Pt：0.0002～0.02％(重量)中的1种或1种以上，另外，使平均为500μm以下的银粒子、银氧化物和银硫化物中的1种以上分散于该不锈钢中，合计面积率为0.001％以上。为了使银粒子、银氧化物和银硫化物均匀分散，连铸速率在0.8～1.6米/分钟。可见，这两个专利的关键技术是控制连铸速率，使银粒子及银化物均匀地分布于合金中，以获得高的抗菌率的目的。这样就要求一定的冶炼和连铸设备及熟练的操作技术。

发明内容

本发明的目的在于提出一种厨卫制品用抗菌奥氏体不锈钢，该不锈钢具有良好的抗菌性能和力学性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种厨卫制品用抗菌奥氏体不锈钢，该不锈钢的化学成分以重量百分数计有下列组分组成：C＜0.03，Si：1.1-1.3，Mn：8.3-8.7，Cr：18.0-20.0，Ni：6.0-7.0，N：0.2-0.4，P＜0.020、S＜0.010、Cu：3.0-4.0，Ce：0.1-0.3，余量为Fe和不可避免杂质。

优选，该不锈钢的化学成分以重量百分数计有下列组分组成：C＜0.03，Si：1.15-1.25，Mn：8.4-8.6，Cr：18.5-19.5，Ni：6.3-6.7，N：0.25-0.35，P＜0.020、S＜0.010、Cu：3.3-3.7，Ce：0.15-0.25，余量为Fe和不可避免杂质。

最优选，该不锈钢的化学成分以重量百分数计有下列组分组成：C＜0.03，Si：1.20，Mn：8.5，Cr：19.0，Ni：6.5，N：0.30，P＜0.020、S＜0.010、Cu：3.5，Ce：0.20，余量为Fe和不可避免杂质。

本发明中合金元素具有如下作用：

C：碳是强烈形成、稳定和扩大奥氏体区的元素，碳对室温下形成奥氏体组织起到重要作用。但是碳含量超过太高会降低不锈钢的塑性，而且对不锈钢的耐蚀性不利，所以碳要有适当的百分含量。

Mn：锰是比较弱的奥氏体形成元素，但在不锈钢中是强烈的奥氏体组织稳定元素，并能提高氮在钢中的溶解度。在节镍型奥氏体不锈钢中，锰与钢中碳、氮等元素复合作用，部分取代镍确保不锈钢在室温下为奥氏体组织。但锰对奥氏体不锈钢的耐蚀性有着负面影响，因此锰含量也不能太高。

Cr：铬是不锈钢中最重要的合金元素，是获得不锈钢不锈性和耐蚀性的保证。研究表明，要使奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能，铬含量必须高于16％，但为了获得室温下单一的奥氏体组织，铬也不能太高。