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一种无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢的制备方法技术

技术编号:10204732 阅读:143 留言:0更新日期:2014-07-12 04:29
一种无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢,用中频感应电炉熔炼制备时,先加入低碳钢熔化,再先后加入钛铁、镍片、铬铁、硅铁、锰铁及覆盖剂,升温至1650℃±5℃炉料全部熔化后降温至1550-1600℃加入电解铜,静置数分钟后用压瓢将混合稀土压入金属熔体中搅拌,加电解铝片脱氧、扒渣,浇型,得产品。用本发明专利技术的技术无需进行热处理即可使所得的不锈钢在铸态下就具有抗菌性能,极大降低了能源消耗和生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属领域。
技术介绍
随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对周围的环境和自身的健康越来越重视,因此对食品加工、食糖生产、药品生产、餐具炊具、卫浴设备、医疗器械以及公共场所设施的材料提出了更高的要求,绿色加工、绿色生产的呼声日趋强烈。抗菌不锈钢正是在这样一种形势下应运而生的新型材料。抗菌不锈钢是材料科学与环境科学交叉而发展出的一种新型材料,其特点在于材料自身具有抗菌、灭菌性能,可应用于食品加工、食糖生产、药品生产、餐具炊具、卫浴设备、医疗器械以及易交叉感染的地方和公共场所的各种设施。因此,开发和应用抗菌不锈钢既可带来巨大的经济效益,又可产生广泛的社会效益。抗菌不锈钢是指自身具有抗菌功能的不锈钢新材料,它能够像普通不锈钢一样作为耐腐蚀的结构材料使用,同时对常见的细菌具有广谱杀菌特性,如对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌等常见细菌的杀灭率都在99%以上,而且对人体无害,是一种结构/功能一体化的新材料。含铜合金型抗菌不锈钢是通过在炼钢时添加抗菌金属铜元素,再经过特殊的热处理加工,从而使抗菌不锈钢自表面到内部都均匀分布着抗菌铜元素的ε-Cu析出相。遇水后抗菌金属离子从金属表面层析出,与细菌接触,通过与细胞的作用损伤细胞膜,使细菌的蛋白质凝固或损坏其DNA,破坏细菌细胞的正常组成和繁衍的平衡,达到阻止细菌生长繁殖或灭菌的目的。在已有的含铜合金型抗菌不锈钢的制备工艺中,热处理是必不可少的重要一环,它是使材料析出ε-Cu相的重要措施,而ε-Cu析出相是使材料具有抗菌性能的主要物质。含铜合金型抗菌不锈钢特殊热处理工艺是高温固溶处理加回火处理,这种处理方法必须耗费大量能源和动力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在大气环境下进行铸造成型、铸态下材料析出大量ε -Cu相、在无需进行热处理的条件下就具有抗菌性能的无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢的制备方法。本专利技术以如下技术方案解决上述技术问题:—种无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢,其制备工艺流程是: 使用酸性炉衬的中频感应电炉熔炼金属,冷炉起炉,先加入低碳钢,待钢水熔化至75-85%时,加入配方量的钦铁,后再加入配方量的镇片、络铁、娃铁、猛铁,最后加入由稻草灰与干木炭组成的覆盖剂覆盖;升温至1650±5°C,待炉料全部熔化后,降温至1550-1600°C,加入电解铜,静置3-5分钟后,用压瓢将块状混合稀土压入金属熔体中,充分搅拌1-2分钟,加入电解铝片脱氧,脱氧完毕后扒渣干净,将钢水浇入覆膜砂铸型中,即可得到无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢。覆盖剂中稻草灰与干木炭的质量比为70%: 30%。电解铜的加入量为熔炼金属总质量的1.5%。混合稀土加入量为熔炼金属总质量的0.2-0.6%。混合稀土的化学成分为质量百分比Ce60%La35%微量元素5%。使用本专利技术的技术,使含铜合金型抗菌不锈钢在铸态下就具有抗菌性能,无需再进行热处理,不仅减掉了复杂的热处理工序,更节省了大量能源,极大地降低了生产成本。【附图说明】图1是本专利技术的无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢的金相组织图。图中基体为铁素体,黑色者为析出的ε -Cu相;Fe C I3-HCl水溶液腐蚀剂;300X ;以下同。图2是本专利技术的无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢试验一试样的金相组织图。图3是本专利技术的无需热处理的含土铜合金型抗菌不锈钢试验二试样的金相组织图。图4是本专利技术的无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢试验三试样的金相组织图。图5是本专利技术的无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢试验四试样的金相组织图。【具体实施方式】含铜合金型抗菌不锈钢化学成分见表1 ;试验原材料的化学成分见表2 ;混合稀土的化学成分见表3 ;熔炼合金的配料单见表4 ;覆盖剂的组成:70%稻草灰+30%干木炭;造型用砂:覆膜砂。表1无需热处理的含稀土铜合金型抗菌不锈钢化学成分(Wt%)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢,其特征是其制备工艺流程是:使用酸性炉衬的中频感应电炉熔炼金属,冷炉起炉,先加入低碳钢,待钢水熔化至75‑85%时,加入配方量的钛铁,后再加入配方量的镍片、铬铁、硅铁、锰铁,最后加入由稻草灰与干木炭组成的覆盖剂覆盖,升温至1650℃±5℃,待炉料全部熔化后,降温至1550‑1600℃,加入电解铜,静置3‑5分钟后,用压瓢将块状混合稀土压入金属熔体中,充分搅拌1‑2分钟,加入电解铝片脱氧,脱氧完毕后扒渣干净,将钢水浇入覆膜砂铸型中,即可得到无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢。

【技术特征摘要】
1.一种无需热处理的含铜合金型抗菌不锈钢,其特征是其制备工艺流程是: 使用酸性炉衬的中频感应电炉熔炼金属,冷炉起炉,先加入低碳钢,待钢水熔化至75-85%时,加入配方量的钦铁,后再加入配方量的镇片、络铁、娃铁、猛铁,最后加入由稻草灰与干木炭组成的覆盖剂覆盖,升温至1650°C ±5°C,待炉料全部熔化后,降温至1550-1600°C,加入电解铜,静置3-5分钟后,用压瓢将块状混合稀土压入金属熔体中,充分搅拌1-2分钟,加入电解铝片脱氧,脱氧完毕后扒渣干净,将钢水浇入覆膜砂铸型中,即可得到无需...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏广才宁广承汤宏群梁兆年张修海杜华就冼满峰
申请(专利权)人:广西大学南宁市摩力特种合金铸造厂
类型:发明
国别省市:广西;45

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