不锈钢材料及其制造方法、以及抗菌/抗病毒构件技术

一种具有在表面露出的ε

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不锈钢材料及其制造方法、以及抗菌/抗病毒构件


[0001]本专利技术涉及不锈钢材料及其制造方法、以及抗菌/抗病毒构件。

技术介绍

[0002]不锈钢材料由于耐蚀性优良，因此在厨房设备、家电设备、医疗器具、内装建材、传输设备等广泛用途得到使用，也大多在容易引起细菌繁殖或病毒附着等的环境下使用。近年来，担心这样的细菌繁殖或病毒附着等导致的对人体的不良影响的倾向增强，特别是以清洁度为必须的医疗器具或厨房设备以外，对多数人聚集的建筑物或传输设备所用的各种构件也要求抗菌性和抗病毒性。
[0003]作为具有抗菌/抗病毒性的金属元素，已知Ag和Cu等，因此提出了通过添加这些金属元素而赋予抗菌/抗病毒性的不锈钢材料。
[0004]例如专利文献1中，提出了一种抗菌性优良的铁素体系不锈钢材料，含有C：0.1重量％以下、Si：2重量％以下、Mn：2重量％以下、Cr：10～30重量％和Cu：0.4～3重量％，且基质中以0.2体积％以上的比例析出富Cu相(ε
‑
Cu相)。该铁素体系不锈钢材料是通过如下方式制造的：将含有C：0.1重量％以下、Si：2重量％以下、Mn：2重量％以下、Cr：10～30重量％和Cu：0.4～3重量％的铁素体系不锈钢进行冷轧，最终退火后在500～800℃实施时效处理，由此使富Cu相(ε
‑
Cu相)析出到0.2体积％以上。
[0005]另外，专利文献2中，提出了一种抗菌性优良的奥氏体系不锈钢材料，具备含有C：0.1重量％以下、Si：2重量％以下、Mn：5重量％以下、Cr：10～30重量％、Ni：5～15重量％、Cu：1.0～5.0重量％的组成，且以Cu为主体的第2相(ε
‑
Cu相)在基质中以0.2体积％以上的比例分散。该奥氏体系不锈钢材料是通过如下方式制造的：将含有C：0.1重量％以下、Si：2重量％以下、Mn：5重量％以下、Cr：10～30重量％、Ni：5～15重量％、Cu：1.0～5.0重量％的奥氏体系不锈钢在热轧后直至成为最终产品为止的期间，以500～900℃的温度范围实施1次以上的热处理。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开平9
‑
170053号公报
[0009]专利文献2：日本特开平9
‑
176800号公报

技术实现思路

[0010]专利文献1及2记载的不锈钢材料，表面处的ε
‑
Cu相的分布状态未被适当控制，因此得不到预期的抗菌性，抗菌性容易在早期丧失。
[0011]另外，由于病毒比细菌小，因此在表面处的ε
‑
Cu相之间附着有病毒时，几乎得不到抗病毒性。
[0012]本专利技术的目的是提供可长期维持抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法，以及抗菌/抗病毒构件。
[0013]本专利技术人为了解决如上问题进行了深入研究，结果发现在不锈钢材料表面上的ε
‑
Cu相的分布状态(特别是表面的ε
‑
Cu相的面积率、ε
‑
Cu相的平均粒径及ε
‑
Cu相的最大粒子间距离)，与抗菌性和抗病毒性、以及它们的持续性密切相关，从而完成了本专利技术。
[0014]即，本专利技术是一种不锈钢材料，具有在表面露出的ε
‑
Cu相，
[0015]所述表面上的所述ε
‑
Cu相的面积率为0.1～4.0％、平均粒径为10～300nm且最大粒子间距离为100～1000nm。
[0016]另外，本专利技术是一种不锈钢材料的制造方法，包含
[0017]热轧工序，其将板坯热轧而得到热轧材料，所述板坯具有铁素体系组成或奥氏体系组成，所述铁素体系组成以质量基准计含有C：0.10％以下、Si：4.00％以下、Mn：2.00％以下、P：0.050％以下、S：0.030％以下、Ni：4.00％以下、Cr：10.00～32.00％和Cu：0.40～4.00％，余量由Fe和杂质构成，所述奥氏体系组成以质量基准计含有C：0.12％以下、Si：4.00％以下、Mn：6.00％以下、P：0.050％以下、S：0.030％以下、Ni：4.00～20.00％、Cr：10.00～32.00％和Cu：2.00～6.00％，余量由Fe和杂质构成，在所述板坯的组成为所述铁素体系时，将最终热轧结束温度设为700～900℃，在为所述奥氏体系时，将最终热轧结束温度设为850～1050℃；
[0018]冷却工序，其将所述热轧工序中得到的所述热轧材料以0.2～5℃/秒的平均冷却速度在900～500℃之间进行冷却；以及
[0019]热处理工序，其将所述冷却工序中冷却了的所述热轧材料在750～850℃加热4小时以上。
[0020]进一步地，本专利技术是包含前述不锈钢材料的抗菌/抗病毒构件。
[0021]根据本专利技术，可提供能够长期维持抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法、以及抗菌/抗病毒构件。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的典型不锈钢材料的表面的示意图。
具体实施方式
[0023]本专利技术是具有在表面露出的ε
‑
Cu相的不锈钢材料。该ε
‑
Cu相的面积率为0.1～4.0％、平均粒径为10～300nm且最大粒子间距离为100～1000nm。
[0024]此处，在图1示出本专利技术的典型不锈钢材料的表面的示意图。
[0025]如图1所示，不锈钢材料10的ε
‑
Cu相11在母相表面露出。另外，在ε
‑
Cu相11未露出的母相表面，形成有钝态被膜12。
[0026]通过使ε
‑
Cu相11在母相表面露出，水分接触不锈钢材料10的表面时，能够使Cu离子由ε
‑
Cu相11溶出。例如，人手接触不锈钢材料10的表面时，能够通过手的水分使Cu离子由ε
‑
Cu相11溶出。因此，即使细菌附着于表面也能够杀菌，并且即使病毒附着于表面也会失活，最终被消灭。
[0027]另外，在ε
‑
Cu相11未露出的母相表面，形成有钝态被膜12，因此耐蚀性也良好。
[0028]本专利技术的不锈钢材料的组成不特别限定，但优选组成含有C：0.12％以下、Si：4.00％以下、Mn：6.00％以下、P：0.050％以下、S：0.030％以下、Ni：20.00％以下、Cr：10.00
～32.00％、Cu：0.40～6.00％，余量由Fe和杂质构成。
[0029]此处，本说明书中关于成分的“％”记载，只要没有特别说明，就是指“质量％”。
[0030]本专利技术的不锈钢材料的金属组织不特别限定，但优选为铁素体系或奥氏体系。
[0031]以下，针对本专利技术的实施方式，举铁素体系不锈钢材料和奥氏体系不锈钢材料为例具体说明。本专利技术不限定于以下实施方式，应理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种不锈钢材料，具有在表面露出的ε
‑
Cu相，所述表面上的所述ε
‑
Cu相的面积率为0.1～4.0％、平均粒径为10～300nm且最大粒子间距离为100～1000nm。2.根据权利要求1所述的不锈钢材料，组成以质量基准计含有C：0.12％以下、Si：4.00％以下、Mn：6.00％以下、P：0.050％以下、S：0.030％以下、Ni：20.00％以下、Cr：10.00～32.00％和Cu：0.40～6.00％，余量由Fe和杂质构成。3.根据权利要求2所述的不锈钢材料，是C含量为0.10％以下、Mn含量为2.00％以下、Ni含量为4.00％以下且Cu含量为0.40～4.00％的铁素体系不锈钢材料。4.根据权利要求3所述的不锈钢材料，以质量基准计进一步含有选自以下之中的1种以上：Nb：1.00％以下、Ti：0.60％以下、V：1.00％以下、W：2.00％以下、Mo：3.00％以下、N：0.050％以下、Sn：0.50％以下、Al：5.00％以下、Zr：0.50％以下、Co：0.50％以下、B：0.010％以下、Ca：0.10％以下、REM：0.20％以下。5.根据权利要求3或4所述的不锈钢材料，维氏硬度为160Hv以下。6.根据权利要求2所述的不锈钢材料，是Ni含量为4.00～20.00％且Cu含量为2.00～6.00％的奥氏体系不锈钢材料。7.根据权利要求6所述的不锈钢材料，以质量基准计进一步含有选自以下之中的1种以上：Nb：1.00％以下、Ti：1.00％以下、V：1.00％以下、W：2.00％以下、Mo：6.00％以下、N：0.350％以下、Sn：0.50％以下、Al：5.00％以下、Zr：0.50％以下、Co：0.50％以下、B：0.020％以下、Ca：0.10％以下、REM：0.20％以下。8.根据权利要求6或7所述的不锈钢材料，维氏硬度为190Hv以下。9.根据权利要求1～8中任一项所述的不锈钢材料，在根据JIS Z2801：2010进行的抗菌试验中，抗菌活性值为2.0以上。10.根据权利要求1～9中任一项所述的不锈钢材料，在根据ISO 21702：2019进行的抗病毒试验中，抗病毒活性值为2.0以上。11.一种不锈钢材料的制造方法，包含热轧工序，其将板坯热轧而得到热轧材料，所述板坯具有铁素体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野明训，景冈一幸，
申请(专利权)人：日铁不锈钢株式会社，
类型：发明
国别省市：