[发明专利]一种应用于食品加工工业领域的超高抗菌性奥氏体不锈钢

说明书

本发明的目的在于提供一种应用于食品加工工业领域的超高抗菌性奥氏体不锈钢，其化学成分为：C：≤0.03；Si：0.3‑0.5；Mn：0.3‑1.0；S：≤0.01；P：≤0.01；N：≤0.02；Cr：17‑18；Ni：6.5‑7.5；Cu：2.0‑4.0；Ga：0.3‑2.5；余量为Fe。通过在奥氏体不锈钢基体中添加Ga元素，经固溶及时效热处理，在奥氏体不锈钢基体中析出α‑Fe₃Ga和β‑Fe₃Ga中间相，从而赋予材料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食品加工工业领域，减少食品加工过程中可能引发的细菌感染等问题。

技术领域

本发明涉及不锈钢领域，特别提供一种具有优异抗菌功能的奥氏体不锈钢，通过在不锈钢基体中添加一定的Ga元素，使材料具有快速并强烈的杀菌功能，能够应用于食品加工工业领域。

背景技术

在日常生活中，细菌无处不在，由细菌引发的各类疾病严重危害着人们的健康。据统计，仅在1995年由细菌感染造成疾病导致死亡的人数就高达1700万人。随着社会的发展和人民经济生活水平的提高，人们对周遭的环境和自身健康越来越关注，抗菌不锈钢也因此成为了目前研发的热点。抗菌不锈钢的研发始于上个世纪90年代，在国际上，日本首先开发出了具有优异抗菌性能的抗菌不锈钢。在2000年左右，国内也开始对新型抗菌不锈钢的研发。抗菌不锈钢是指自身具有优良抗菌性能的新型不锈钢，通过在不锈钢基体中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，能够赋予材料优异的抗菌性能。

就目前来讲，奥氏体抗菌不锈钢的主要研究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。如公开号为CN1504588、CN1401808和CN102127718的专利申请中，公开了在不锈钢基体中添加一定量的Cu元素，通过相应的时效处理，能够在不锈钢基体中弥散析出大量的富铜相，进而获得了良好抗菌性能的奥氏体抗菌不锈钢；又例如公开号为CN101230438、CN102965585和CN101029375的专利申请中，将一定量的Cu和Ag元素，以中间合金或纯金属的方式加入到奥氏体不锈钢中，制备出了具备优良杀菌性能的奥氏体抗菌不锈钢。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，但由于较高含量Cu或Ag元素的加入对奥氏体不锈钢的热锻等加工工艺不利，因此也不能保证材料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奥氏体抗菌不锈钢，将镓(Ga)元素加入到奥氏体不锈钢中，通过相应的热处理，使材料具备了快速杀菌性以及在高细菌浓度下的抗菌性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种奥氏体抗菌不锈钢，该不锈钢能够应用于食品加工工业涉及到的不锈钢制品，减少食品加工过程中可能引发的细菌感染等问题。本发明创新性地将Ga元素添加到奥氏体不锈钢基体中，通过固溶及时效热处理，在奥氏体不锈钢基体中析出α-Fe₃Ga和β-Fe₃Ga中间相，在提高材料的力学性能的同时，也同样赋予材料快速杀菌性以及在高细菌浓度下的抗菌性能。

本发明技术方案如下：

一种应用于食品加工工业领域的奥氏体抗菌不锈钢，其特征在于，在301L奥氏体不锈钢的基础上添加适量的Ga元素，该不锈钢的化学成分如下(wt.％)，C：≤0.03；Si：0.3-0.5；Mn：0.3-1.0；S：≤0.01；P：≤0.01；N：≤0.02；Cr：17-18；Ni：6.5-7.5；Cu：2.0-4.0；Ga：0.3-2.5；余量为Fe。作为优选的技术方案：Ga元素的范围为Ga：0.5-1.5(wt.％)。