CN106834963B - 一种抗菌不锈钢及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢，具体涉及供一种抗菌不锈钢及其制作方法。其化学成分及重量百分比为：C：0.04‑0.05%，Si：0.3‑0.5%，Al：0.003‑0.06％，Cr：20‑22%，Mn：10‑12%，P：0.01‑0.03％，Cu：0.2‑0.25%，N：0.18%～0.20%，锶‑铁氧体粉体：0.2‑0.5%、In：0.01‑0.015%、Er：0.006‑0.008%、余量为Fe，本发明制作得到的不锈钢对人体常见致病菌有极强的抑杀作用，浇铸得到的不锈钢产品可广泛应用于医疗器械行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢，具体涉及供一种抗菌不锈钢及其制作方法。
背景技术
在生产厨房设备、医疗器械、卫生间用品并进行保洁装修时，人们一直期盼着既能抗菌又能造型的金属新材料出现。兼具结构与功能特性的新材料——抗菌不锈钢既有结构材料的力学性能，又有功能材料的物理、化学等性能，它像一般不锈钢那样具备作为构件的装饰和美化作用，同时还有抗菌、杀菌的自清洁作用。
资料表明，现在，广泛使用的抗菌剂主要是有机抗菌剂和无机抗菌剂两类。有机抗菌剂历史悠久，在医疗领域得到了广泛应用，主要以喷洒或浸泡方式使用。但他们在安全性、持久性、广谱抗菌性、耐热性方面不足，尤其是对人体和环境有严重损害，在许多场合无法使用。无机抗菌剂主要是作为添加剂，制成具有抗菌作用的布料、塑料制品、活性炭、卫生陶瓷等，使用范围日益广泛。但在耐热、耐磨、抗蚀、强度和成型性方面，不能满足许多日常使用需求。因此，在制造厨房机械、医疗器械、卫生间用品和进行保洁装修时，必须使用具有抗菌作用和形状各异、外形美观的金属制品。这种新诞生的具有抗菌抑菌作用的不锈钢，无疑是人们心目中的理想产品。
发明内容
为解决现有不锈钢板存在的缺点，本发明的目的在于提供一种抗菌不锈钢及其制作方法。
本发明采用的技术方案为，一种抗菌不锈钢，其化学成分及重量百分比为：
C：0.04-0.05%，Si：0.3-0.5%，Al：0.003-0.06％，Cr：20-22%，Mn：10-12%，P：0.01-0.03％，Cu：0.2-0.25%，N：0.18% ～ 0.20%，锶-铁氧体粉体：0.2-0.5%、In：0.01-0.015%、Er：0.006-0.008%、余量为 Fe 。
优选的，其化学成分及重量百分比为：
C：0.032%，Si：0.4%，Al：0.005％，Cr：21%，Mn：11%，P：0.015％，Cu：0.21%，N：0.19%，锶-铁氧体粉体：0.4%、In：0.013%、Er：0.0066%、余量为 Fe 。
制作时，将铁在非真空炉中加热融化，待铁水温度升至1300-1400℃时，向真空炉中通入混合H2O气体，H2O气体通入量为铁水体积的1/80，通气结束，保温3小时后，向铁水中加入C、Al、P、Cu、锶-铁氧体粉体，继续加热铁水，升温至1800℃，保温处理30-40分钟，向铁水中加入Si、Cr、Mn、N，升温至2000-2200℃，加入Er、In保温8小时，进行浇筑。
本发明有益效果在于，本发明制作得到的不锈钢对人体常见致病菌如：葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌、无芽孢厌氧菌有极强的抑杀作用，浇铸得到的不锈钢产品可广泛应用于医疗器械行业；
其中，本发明通过向不锈钢成分中添加锶-铁氧体粉体来实现不锈钢抑菌性能，通过向不锈钢成分中添加In、Er来加速不锈钢抑菌速率；
其中，本发明在具体制作时，待铁水温度升至1300-1400℃时，向真空炉中通入混合H2O气体并保温处理，能够显著降低铁水中杂质含量，进而提高了浇铸不锈钢成品性能，通气并保温处理后，铁水中的硅质量分数在0.3-0.37%，相对于不通H2O气体直接保温处理得到的铁水硅含量降低了2.04倍以上；锰质量分数在0.2-0.25%，相对于不通H2O气体直接保温处理得到的铁水锰含量降低了1.68倍以上；磷质量分数低于0.013%，相对于不通H2O气体直接保温处理得到的铁水磷含量降低了3.33倍以上；硫质量分数低于0.016%，相对于不通H2O气体直接保温处理得到的铁水硫含量降低了3.51倍以上。
具体实施方式
实施例1：
一种抗菌不锈钢，其化学成分及重量百分比为：
C：0.032%，Si：0.4%，Al：0.005％，Cr：21%，Mn：11%，P：0.015％，Cu：0.21%，N：0.19%，锶-铁氧体粉体：0.4%、In：0.013%、Er：0.0066%、余量为 Fe 。
制作时，将铁在非真空炉中加热融化，待铁水温度升至1300℃时，向真空炉中通入混合H2O气体，H2O气体通入量为铁水体积的1/80，通气结束，保温3小时后，向铁水中加入C、Al、P、Cu、锶-铁氧体粉体，继续加热铁水，升温至1800℃，保温处理30分钟，向铁水中加入Si、Cr、Mn、N，升温至2000℃，加入Er、In保温8小时，进行浇筑。
下表为五个样品，每个样品中化学元素的含量如下 ：
| 配方 | C | Si | Al | Cr | Mn | P | Cu | N | 锶-铁氧体粉体 | In | Er | 铁 |
| 样品1 | 0.032% | 0.4% | 0.005％ | 21% | 11% | 0.015％ | 0.21% | 0.19% | 不含 | 不含 | 不含 | 余量 |
| 样品2 | 0.032% | 0.4% | 0.005％ | 21% | 11% | 0.015％ | 0.21% | 0.19% | 0.4% | 0.013% | 0.0066% | 余量 |
| 样品3 | 0.032% | 0.4% | 0.005％ | 21% | 11% | 0.015％ | 0.21% | 0.19% | 0.4% | 不含 | 不含 | 余量 |
| 样品4 | 0.032% | 0.4% | 0.005％ | 21% | 11% | 0.015％ | 0.21% | 0.19% | 不含 | 0.013% | 0.0066% | 余量 |
对样品 1-5，按实施例1步骤制成抗菌材料，即 Φ20×5mm 的块状试样，将试样经高温灭菌后，分别接种浓度为1×105cfu/ml的标准大肠杆菌菌液、1×105cfu/ml的标准葡萄球菌菌液、1×105cfu/ml的标准绿脓杆菌菌液、1×105cfu/ml的标准链球菌菌液、1×105cfu/ml的标准变形杆菌菌液、1×105cfu/ml的标准无芽孢厌氧菌菌液，在常温下放置，统计各组样品杀菌率，
杀菌率=接种时菌数-统计时菌数/接种时菌数。
统计结果见下表1 ：
| 组别 | 大肠杆菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） | 葡萄球菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） | 绿脓杆菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） | 链球菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） | 变形杆菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） | 无芽孢厌氧菌杀菌率（%）/杀菌时间（h） |
| 样品1 | 0/- | 0/- | 0/- | 0/- | 0/- | 0/- |
| 样品2 | 100/0.1 | 100/0.05 | 100/0.3 | 100/0.02 | 100/0.04 | 100/0.01 |
| 样品3 | 100/0.5 | 100/0.8 | 100/0.5 | 100/0.5 | 100/0.3 | 100/0.1 |
| 样品4 | 30/0.2 | 10/0.5 | 22/0.3 | 15/0.1 | 12/0.4 | 10/0.1 |
通过上表1可以看出，本发明得到的不锈钢试件可有效灭杀大肠杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、链球菌、变形杆菌、无芽孢厌氧菌，且灭菌速率较快，通过上表可以看出，本发明在制作不锈钢原料中加入锶-铁氧体粉体使得不锈钢具有杀菌效果；通过加入In、Er能有效缩短不锈钢杀菌时间。
Claims (3)
1.一种抗菌不锈钢，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：
C：0.04-0.05%，Si：0.3-0.5%，Al：0.003-0.06％，Cr：20-22%，Mn：10-12%，P：0.01-0.03％，Cu：0.2-0.25%，N：0.18% ～ 0.20%，锶-铁氧体粉体：0.2-0.5%、In：0.01-0.015%、Er：0.006-0.008%、余量为 Fe 。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌不锈钢，其特征在于，其化学成分及重量百分比为：
C：0.032%，Si：0.4%，Al：0.005％，Cr：21%，Mn：11%，P：0.015％，Cu：0.21%，N：0.19%，锶-铁氧体粉体：0.4%、In：0.013%、Er：0.0066%、余量为 Fe 。
3.一种权利要求1所述的抗菌不锈钢的制作方法，其特征在于，
将铁在非真空炉中加热融化，待铁水温度升至1300-1400℃时，向真空炉中通入混合H2O气体，H2O气体通入量为铁水体积的1/80，通气结束，向铁水中加入C、Al、P、Cu、锶-铁氧体粉体，继续加热铁水，升温至1800℃，保温处理30-40分钟，向铁水中加入Si、Cr、Mn、N，升温至2000-2200℃，加入Er、In保温8小时，进行浇铸。
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2016
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