一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成：C：0.1～0.3％，Si：1.2～1.4％，Mn：1.6～1.8％，Cr：14～16％，Ni：1.5～1.7％，Cu：1.6～2.0％，Ag：0.5～0.7%，Nb：1.2～1.4％，Ti：0.3～0.5％，W：1.2～1.4％，Mo:3.4～3.6％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε～Cu；所述的熱處理工藝為：首先在1130～1150℃條件下保溫1.5～2.5小時，之后空冷到室溫；然后在570～590℃保溫8～10小時，空冷到室溫；然后在1050～1070℃保溫1.5～2.5小時，油冷到室溫；然后加熱到430～450℃保溫5～7小時，空冷到室溫。
【專利說明】一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵材料領(lǐng)域，特別涉及一種馬氏體不銹鋼的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]抗菌不銹鋼是將傳統(tǒng)的材料學(xué)與新興的抗菌技術(shù)結(jié)合起來而研究開發(fā)出的新產(chǎn)品?？咕讳P鋼兼具結(jié)構(gòu)材料和功能材料的雙重特性，既具有一般不銹鋼作為構(gòu)件的裝飾和美化作用，又具有抗菌、殺菌的自清潔作用，投放市場以來很受歡迎，在廚房設(shè)備、食品工業(yè)的工作臺及器皿、醫(yī)療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架，冷藏柜的托架等領(lǐng)域全面推廣使用，公共場所的一些設(shè)施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、電話亭、護欄等為杜絕交叉感染也適用抗菌不銹鋼。
[0003]以往開發(fā)的抗菌不銹鋼多以添加銅元素為主，含銅抗菌不銹鋼的生產(chǎn)需要增加特殊的熱處理工藝，且較高含量的銅會使材料在連鑄和熱加工時產(chǎn)生裂紋，因此在冶煉時銅的添加量受到嚴(yán)格限制，其抗菌性也受到影響。含銀抗菌不銹鋼的生產(chǎn)不需要增加特殊的熱處理工藝，且熱成形性好、生產(chǎn)可行性強、長效抗菌性好、其成本與含銅抗菌不銹鋼基本相當(dāng)。因此，含銀抗菌不銹鋼的發(fā)展?jié)摿薮?，是未來抗菌不銹鋼研發(fā)和生產(chǎn)的重點，但是，Ag在不銹鋼中溶解度很小，容易形成偏析，從而降低了抗菌性。如果加入量過多，會破壞不銹鋼的原有加工性能及耐腐蝕等性能，并增加成本，因此研究如何使Ag元素均勻分布于不銹鋼中是解決含Ag抗菌不銹鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。
[0004]中國專利公開公報CN1272889A公開的含Ag抗菌不銹鋼中含有:10% (重量)以上的鉻、0.001~0.30% (重 量)的Ag、或者還含有0.001~1.0% (重量)的V，另外在不銹鋼中分散有0.0005%以上的氧化銀，該氧化銀含量為銀含量的1.1倍以下，為了將氧化銀均勻分散于不銹鋼中，當(dāng)進行熔融鋼的連鑄時，連鑄速率限定在0.8~1.6米/分鐘。又如中國專利公開公報CN1256716A公開的抗菌不銹鋼的成分為:10% (重量)以上的鉻、0.001~1% (重量)的Ag、或者進一步含有選自Sn:0.0002~0.02% (重量)、Zn:0.002~0.02%(重量)、Pt:0.0002~0.02 % (重量)中的I種或I種以上，為了使平均為500 μ m以下的銀粒子、銀氧化物和銀硫化物中的I種以上分散于該不銹鋼中，合計面積率為0.001%以上，為了使銀粒子、銀氧化物和銀硫化物均勻分散，連鑄速率限定在0.8~1.6米/分鐘。可見，這兩種含Ag抗菌不銹鋼均采用控制連鑄速率，使銀粒子及銀化物均勻地分布于合金中，從而獲得高的抗菌率，這樣就要求一定的冶煉和連鑄設(shè)備及熟練的操作技術(shù)。
[0005]中國專利公開公報CN1789471A公開了一種奧氏體抗菌不銹鋼，該抗菌不銹鋼是在普通300系奧氏體不銹鋼中加入0.1~10% (重量)的Cu-Ag-Zn三元中間合金，但Cu-Ag-Zn三元中間合金的最佳成分不易掌握，且Zn會對不銹鋼的熱加工性能產(chǎn)生不良影響，此外，該抗菌不銹鋼還需經(jīng)過水淬熱處理，工藝較為復(fù)雜。
[0006]中國專利公開公報CN1664154A也公開了一種奧氏體抗菌不銹鋼，其含N量達到
0.06~0.3 %，增加了煉鋼成本，且其含Cu量為1.0~3.0 %，需經(jīng)水淬和時效處理，工藝復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處
理工藝。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成:C:0.I ~0.3%，S1:1.2 ~1.4%，Mn:1.6 ~1.8%，Cr: 14 ~16%，N1:1.5 ~1.7%，Cu:1.6 ~ 2.0%, Ag:0.5 ~0.7%, Nb:1.2 ~1.4 %，Ti:0.3 ~0.5 %，W:1.2 ~1.4 %，Mo:3.4~3.6%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε~Cu;所述的熱處理工藝為:抗菌馬氏體不銹鋼在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇?，首先進行固溶處理，之后進行時效處理；具體的固溶處理過程為:首先在1130~1150°C條件下保溫1.5~2.5小時，之后空冷到室溫；具體的時效處理過程為:在570~590°C保溫8~10小時，然后空冷到室溫；然后再進行淬火和回火處理，過程為:首先在1050~1070°C保溫1.5~2.5小時，油冷到室溫；然后加熱到430~450°C保溫5~7小時，空冷到室溫。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
[0011](I)本發(fā)明對不銹鋼的化學(xué)成分進行了優(yōu)化設(shè)計，采用正交試驗，篩選出最佳的Cu和Ag的含量范圍，同時考慮耐蝕性以及機械性能等綜合性能，篩選出合金化元素S1、Mn、Cr、N1、Nb、T1、W和Mo的最佳含量范圍，使得各合金化元素所起到的技術(shù)效果相互協(xié)同，使得該抗菌馬氏體不銹鋼的性能最佳。
[0012](2)本發(fā)明的熱處理工藝的設(shè)計為在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇?，然后進行固溶和時效處理，析出納米ε~Cu相并使其在后續(xù)的淬火中即使在較高溫度長時間保溫也不會發(fā)生ε~Cu相的大量固溶，從而保證其抗菌性能不下降。同時選擇合適的淬火和回火溫度和時間，使材料本身保持良好的機械性能和耐腐蝕性能。因此，本發(fā)明的抗菌馬氏體不銹鋼綜合性能優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0013]實施例一
[0014] 一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成:C:0.1%，Si:1.4%, Mn:1.6%, Cr:16%, Ni:1.5%, Cu:2.0%, Ag:0.5%, Nb:1.4%,Ti:0.3%, W:1.4%, Mo: 3.4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε~Cu;所述的熱處理工藝為:抗菌馬氏體不銹鋼在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇?，首先進行固溶處理，之后進行時效處理；具體的固溶處理過程為:首先在1130°C條件下保溫2.5小時，之后空冷到室溫；具體的時效處理過程為:在570°C保溫10小時，然后空冷到室溫；然后再進行淬火和回火處理，過程為:首先在1050°C保溫2.5小時，油冷到室溫；然后加熱到430°C保溫7小時，空冷到室溫。
[0015]實施例二
[0016]一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成:C:0.3%, Si:1.2%, Mn:1.8%, Cr:14%, N1:1.7%, Cu:1.6%, Ag:0.7%, Nb:1.2%,T1:0.5%, W:1.2%, Mo: 3.6%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε~Cu;所述的熱處理工藝為:抗菌馬氏體不銹鋼在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇?，首先進行固溶處理，之后進行時效處理；具體的固溶處理過程為:首先在1150°C條件下保溫1.5小時，之后空冷到室溫；具體的時效處理過程為:在590°C保溫8小時，然后空冷到室溫；然后再進行淬火和回火處理，過程為:首先在1070°C保溫1.5小時，油冷到室溫；然后加熱到450°C保溫5小時，空冷到室溫。
[0017]實施例三
[0018]一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成:C:0.2%, Si:1.3%, Mn:1.7%, Cr:15%, N1:1.6%, Cu:1.8%, Ag:0.6%, Nb:1.3%,Ti:0.4%, W:1.3%, Mo:3.5%，余量為Fe及不可避免 的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε~Cu;所述的熱處理工藝為:抗菌馬氏體不銹鋼在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇?，首先進行固溶處理，之后進行時效處理；具體的固溶處理過程為:首先在1140°C條件下保溫2.0小時，之后空冷到室溫；具體的時效處理過程為:在580°C保溫9小時，然后空冷到室溫；然后再進行淬火和回火處理，過程為:首先在1060°C保溫2小時，油冷到室溫；然后加熱到440°C保溫6小時，空冷到室溫。
[0019] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗菌馬氏體不銹鋼的熱處理工藝，其特征在于，該不銹鋼以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成:c:0.1 ~0.3%,Si:1.2 ~1.4%,Mn:1.6 ~1.8%,Cr:14 ~16%，N1:1.5 ~1.7%, Cu:1.6 ~ 2.0%, Ag:0.5 ~0.7%, Nb:1.2 ~1.4%，Ti:0.3 ~0.5 %，W:1.2 ~1.4%，Mo: 3.4~3.6 %，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；同時，所述抗菌馬氏體不銹鋼的基體中均勻彌散分布著納米級析出相ε~Cu;所述的熱處理工藝為:抗菌馬氏體不銹鋼在經(jīng)過熱軋和冷軋?zhí)幚碇螅紫冗M行固溶處理，之后進行時效處理；具體的固溶處理過程為:首先在1130~1150°C條件下保溫1.5~2.5小時，之后空冷到室溫；具體的時效處理過程為:在570~590°C保溫8~10小時，然后空冷到室溫；然后再進行淬火和回火處理，過程為:首先在1050~1070°C保溫1.5~2.5小時，油冷到室溫；然后加熱到430~450°C保溫5~7小時，空冷到室溫。
【文檔編號】C21D1/18GK103667610SQ201210327224
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】周明華 申請人:無錫新大中薄板有限公司