一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成：C：0.04-0.08，Si：0.1-0.3，Mn：1.6-1.8，Ni：10.5-11.5，Cr：20.0-22.0，Mo：2.2-2.3，N：0.1-0.2，Cu：0.2-0.4，Ag：0.3-0.5，S≤0.020，P≤0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，然后吹氬攪拌20-25分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1630-1650℃澆注成鑄坯。
【專利說明】—種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術領域】，尤其涉及一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法。
【背景技術】
[0002]防菌、抗菌的衛(wèi)生管理已成為當今社會極大關注的問題。人們不斷尋求及尋找抗菌材料，阻止病菌的傳播。傳統(tǒng)的抗菌方法是使用殺菌劑，而過多地使用殺菌劑，易使細菌產(chǎn)生抗藥性，并會對自然環(huán)境產(chǎn)生毒害、污染作用，因此金屬材料的開發(fā)正在向賦予材料本身以抗菌功能的方向轉(zhuǎn)變，由此產(chǎn)生一新型材料——抗菌不銹鋼，它把功能性與傳統(tǒng)結(jié)構應用性起到了完美結(jié)合。
[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。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)的關鍵技術。
[0004]雙相不銹鋼(Dupl ex Stainless Steel,簡稱DSS)專指固溶組織由鐵素體(α )與奧氏體(Y )組成，一般較少相的含量要求達到30%以上的不銹鋼鋼種。與奧氏體不銹鋼相t匕，雙相不銹鋼具有更高的強度，且耐晶間腐蝕、耐應力腐蝕、耐疲勞腐蝕等性能都有明顯的改善；而與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼具有高韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度、良好的焊接性能等特點。它已部分取代奧氏體不銹鋼廣泛應用于海洋、石油、化工等工業(yè)領域，并且已經(jīng)在輪船、造紙、食品及軍事等行業(yè)方面發(fā)揮著重要的作用。作為不銹鋼種中一個新的分支，雙相不銹鋼被公認為是21世紀的主流不銹鋼品種，而超級雙相不銹鋼不同于普通雙相不銹鋼，它具有更為優(yōu)良的抗點蝕性能。如能賦予超級雙相不銹鋼抗菌功能，并且不影響其加工性、力學及耐蝕性能，這對促進新型功能材料的發(fā)展和提升材料的附加值具有良好的實用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，該不銹鋼具有抗菌功能，并且不影響其加工性、力學及耐蝕性能。
[0006]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]—種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成:C:0.04-0.08，Si:0.1-0.3，Mn:1.6-1.8，N1:10.5-11.5，Cr:20.0-22.0,Mo:2.2-2.3,N:0.1-0.2, Cu:0.2-0.4, Ag:0.3-0.5, S ^ 0.020,P ^ 0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，保證銅和銀的含量符合上述成分范圍，然后吹氬攪拌20-25分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1630-1650°C澆注成鑄坯。
[0008]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0009]I)本發(fā)明對不銹鋼的化學成分進行了優(yōu)化設計，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Mn、Cr、N1、S1、Mo和N的最佳含量范圍，使得各合金化元素所起到的技術效果相互協(xié)同，使得該不銹鋼的性能最佳。
[0010]2)本發(fā)明的不銹鋼保持了原有鋼種優(yōu)良的力學性能和抗腐蝕性能，并具有良好的廣譜抗菌性能，能抑制和殺死各種常見的細菌，并且效果持久，適合于醫(yī)療器械的使用。
【具體實施方式】
[0011]實施例一
[0012]一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成:c:0.04，Si:0.3，Mn:1.6，N1:11.5，Cr:20.0, Mo:2.3，N:0.1，Cu:0.4，Ag:0.3，S≤0.020，P≤0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述制備方法包括如下步驟:采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，保證銅和銀的含量符合上述成分范圍，然后吹氬攪拌20分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1650°C澆注成鑄坯。
[0013]實施例二
[0014]一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成:c:0.08，Si:0.1，Mn:1.8，N1:10.5，Cr:22.0, Mo:2.2，N:0.2，Cu:0.2，Ag:0.5，S≤0.020，P≤0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，保證銅和銀的含量符合上述成分范圍，然后吹氬攪拌25分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1630°C澆注成鑄坯。
[0015]實施例三
[0016]一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成:c:0.06，Si:0.2，Mn:1.7，N1:11，Cr:21.0, Mo:2.25，N:0.15，Cu:
0.3，Ag:0.4，S≤0.020，P≤0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);所述制備方法包括如下步驟:采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，保證銅和銀的含量符合上述成分范圍，然后吹氬攪拌23分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1640°C澆注成鑄坯。
【權利要求】
1.一種醫(yī)療器械用雙相抗菌不銹鋼的制備方法，其特征在于，所述不銹鋼的化學成分以重量百分數(shù)計由下列組分組成:C:0.04-0.08, Si:0.1-0.3, Mn:1.6-1.8, N1:10.5-11.5，Cr:20.0-22.0, Mo:2.2-2.3，N:0.1-0.2，Cu:0.2-0.4，Ag:0.3-0.5，S ≤ 0.020，P ( 0.020，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:采用真空感應爐和爐外精煉的冶煉工藝進行冶煉，冶煉過程中確保S、P等有害元素在上述范圍之內(nèi)，冶煉后期在保證其它成分的前提下加入銅銀中間合金，保證銅和銀的含量符合上述成分范圍，然后吹氬攪拌20-25分鐘使各化學成分均勻，調(diào)整出鋼溫度為1630-1650°C澆注成鑄坯。
【文檔編號】C22C38/58GK103805905SQ201210436326
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月3日 優(yōu)先權日:2012年11月3日
【發(fā)明者】李飛 申請人:無錫成博科技發(fā)展有限公司