[发明专利]一种应用于厨房用品的强抗菌奥氏体不锈钢

说明书

本发明的目的在于提供一种强抗菌奥氏体不锈钢，其化学成分为(质量百分比)：C：≤0.03；Si：0.3‑0.5；Mn：0.3‑0.8；S：≤0.01；P：≤0.01；Cr：17.5‑18.5；Ni：7.0‑8.0；Cu：3.0‑5.0；Ga：0.2‑2.0；余量为Fe。通过在奥氏体不锈钢基体中添加Ga元素，以及相应的热处理，使材料在基体中析出α‑Fe₃Ga和β‑Fe₃Ga中间相，不仅能够提高材料的力学性能，同样使材料具备快速杀菌性以及在高细菌浓度下的抗菌性能。该不锈钢能够应用于厨房用品涉及到的相关不锈钢制品，以降低因厨房用品而引发的细菌感染等问题产生的概率。

技术领域

本发明涉及不锈钢领域，特别提供一种具有抗菌功能并且适用于厨房用品的奥氏体不锈钢，通过在不锈钢基体中添加一定含量的Ga元素，采用特殊的热处理工艺，使材料具有快速并强烈的杀菌功能。

背景技术

随着社会的发展和人民经济生活水平的提高，人们对周围的环境和自身的健康越来越重视，抗菌材料也因此受到了越来越多研究者的关注。抗菌不锈钢也正是在这种大背景下被研发出来。抗菌不锈钢是指在现有不锈钢的基体或表面上添加具有抗菌作用的金属元素，如铜(Cu)、银(Ag)等，通过特殊的热处理操作使材料获得兼具优良抗菌性能及良好力学、耐蚀性能的新型钢铁材料。此外，奥氏体不锈钢由于无磁性而且具有高韧性和塑性，以及优良的耐蚀性能，在各行各业获得了广泛的应用。正因如此，研发具有优异抗菌功能的奥氏体抗菌不锈钢成为了目前的研究热点。

现阶段对于奥氏体抗菌不锈钢，其主要思路为在奥氏体不锈钢基体中添加具有杀菌作用的Cu和Ag等元素。如申请号为02144683.0的专利，较早地研究了在不锈钢基体中添加一定量的Cu元素，通过相应的热处理使不锈钢基体中弥散析出大量的富铜相，从而赋予不锈钢优异的抗菌性能；申请号为200510013238.9，200710038732和200510111742.2的专利中，在奥氏体不锈钢中添加了一定量的具有抗菌作用的Ag和Cu元素，从而使材料具有一定的杀菌功能，但贵金属Ag的加入不仅增加了材料的成本，同样也严重降低了材料的力学性能和耐蚀性能。总结来说，现有的奥氏体抗菌不锈钢主要是在基体中添加一定量的Cu或Ag元素，但低含量Cu或Ag元素的加入，不能够保证材料优良的抗菌性能，而高含量Cu或Ag元素的加入会恶化材料的热锻及热轧加工工艺。此外，现有相关专利中均未表明奥氏体抗菌不锈钢杀菌的快速性以及在高细菌浓度下的抗菌性。

因此，本发明研究开发了一种新型的强抗菌奥氏体不锈钢，首次创新性地提出了在奥氏体不锈钢基体中添加Ga元素，通过相应的热处理，不仅使材料具有快速杀菌性，同样在高细菌浓度下也赋予材料优异的抗菌性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强抗菌奥氏体不锈钢，在奥氏体不锈钢基体中添加Ga元素，通过相应的热处理，使材料在基体中析出α-Fe₃Ga和β-Fe₃Ga中间相，不仅能够提高材料的力学性能，同样使材料具备快速杀菌性以及在高细菌浓度下的抗菌性能。该不锈钢能够应用于厨房用品涉及到的相关不锈钢制品，以降低因厨房用品引发的细菌感染等问题产生的概率。

本发明的技术方案是：

一种强抗菌奥氏体不锈钢，该材料的化学成分如下(wt.％)，C：≤0.03；Si：0.3-0.5；Mn：0.3-0.8；S：≤0.01；P：≤0.01；Cr：17.5-18.5；Ni：7.0-8.0；Cu：3.0-5.0；Ga：0.2-2.0；余量为Fe。

作为优选的技术方案：Ga元素的范围为Ga：0.5-1.0(wt.％)。

本发明提供了上述强抗菌奥氏体不锈钢的抗菌热处理方法，其特征在于：在1000-1050℃固溶处理0.5-1h，水冷至室温，之后在550-700℃时效处理4-6h，空冷至室温。