含铜抗菌马氏体不锈钢的组织与性能

通过在1Cr13中加入适量的铜,并经过特殊的热处理,可使不锈钢析出ε-Cu相,并在水中溶出铜离子,从而具有优良的抗菌特性.实验结果表明,铜的加入可以使不锈钢晶粒细化,具有较高的强度和硬度,但使腐蚀速度略有增加,并减小了钝化区间.     

抗菌时效处理对含Cu双相不锈钢组织和性能的影响 Ⅱ.耐蚀及抗菌性能

采用电化学方法分析了经抗菌时效处理后的含Cu双相不锈钢耐腐蚀性能,同时采用覆膜法测试了其广谱抗菌效果.极化曲线测试结果表明,材料表面存在的ε-Cu等富Cu相成为钝化膜中的薄弱点,粗大富Cu相的时效析出位置易成为点蚀形核源,析出粗大富Cu相所占比例增加使得材料耐点蚀性能减弱;阻抗谱测试显示钝化膜中存在的ε-Cu等富Cu相会降低整体电位及钝化膜电阻,使钝化膜稳定性下降;DL-EPR测试表明,在相界及晶间析出的ε-Cu等富Cu相会使晶间呈现阳极性,导致晶间发生选择性腐蚀,因富Cu相主要在铁素体上析出,与奥氏体相比,其耐晶间腐蚀性能下降严重.抗菌检测表明,富Cu相的相结构和体积分数是影响材料抗菌性能的关键因素,ε-Cu的抗菌效果最好,亚稳态富Cu相次之,固溶Cu最差.ε-Cu相数量越多,抗菌效果越好.     

马氏体抗菌不锈钢的微观组织及其抗菌性能

含Cu马氏体抗菌不锈钢经特殊的抗菌热处理析出ε-Cu相,采用覆膜法研究其抗菌性能.实验结果表明:马氏体抗菌不锈钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌易于杀灭;鼠伤寒杆菌需要一定时间杀灭;白色念株菌需要较长时间杀灭.这与细菌的细胞壁组织结构、细胞壁厚度和其属性有关.抗菌不锈钢对细胞壁较薄、肽聚糖含量较低、组织疏松、金属离子易穿透细胞壁的细菌易于杀灭;反之,细菌不易于杀灭.随着抗菌作用时间的延长,铜离子浓度的提高,抗菌不锈钢的杀菌效力显著提高.马氏体抗菌不锈钢经表面打磨或磨损仍然具有相同的抗菌性能.     

沉积扩散法制备不锈钢抗菌渗铜层的研究

采用沉积扩散法在0Cr18Ni9奥氏体不锈钢和2Cr13马氏体不锈钢表面制备抗菌渗铜层,讨论了不同的扩散工艺参数对这两种不锈钢抗菌渗铜层抗菌性能和抗菌持久性的影响。用小角度X射线衍射(GXRD)分析了渗铜层的相组成。研究结果表明,用沉积扩散法在不锈钢表层制备含ε-Cu相的抗菌渗铜层,其对大肠杆菌和黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能。     

金属离子型抗菌不锈钢组织及其抗菌性能的研究

分析了高铜马氏体不锈钢和加银奥氏体不锈钢的组织及抗菌性能。通过HREM分析显示,高铜马氏体不锈钢经抗菌热处理后(600℃时效0.5 h),基体弥散分布着大量小于40 nm的球状-εCu相,与基体存在共格关系。随时效时间增长,-εCu相逐渐脱溶成为独立的富铜相。SEM分析显示加Ag奥氏体不锈钢固溶后富Ag质点分布在晶界。等离子质谱法显示表面涂覆液膜24 h后Cu2 、Ag 抗菌离子析出浓度分别达到75×10-4%和0.15×10-4%,这是高铜和加银不锈钢具有100%抗菌率的原因。     

铜对低碳镇静钢冷轧薄板再结晶织构的影响

研究了铜对含铜低碳铝镇静钢再结晶织构的影响,含铜量为0—0.355％,试样为1.0毫米厚的冷轧薄板。采用X射线极点密度测量、塑性应变比测量及金相腐蚀坑方法,证明随含铜量的增加,对深冲性能有利的{111}织构组元增强,尤其当含铜量超过固溶度时更为显著。在含铜0.355％的样品中,用透射电子显微镜观察到细小的ε-Cu相在位错线附近析出。ε-Cu相的析出被认为是{111}织构增强的原因。     

EFFECT OF COPPER ON THE RECRYSTALLIZATION TEXTURE OF COLD ROLLED LOW CARBON STEEL SHEET

研究了铜对含铜低碳铝镇静钢再结晶织构的影响,含铜量为0—0.355％,试样为1.0毫米厚的冷轧薄板。 采用X射线极点密度测量、塑性应变比测量及金相腐蚀坑方法,证明随含铜量的增加,对深冲性能有利的{111}织构组元增强,尤其当含铜量超过固溶度时更为显著。 在含铜0.355％的样品中,用透射电子显微镜观察到细小的ε-Cu相在位错线附近析出。ε-Cu相的析出被认为是{111}织构增强的原因。     

含Co不锈钢析出相的模拟研究与强韧性能变化

采用数值模拟、组织表征和性能测试等方法，研究了添加Co对马氏体时效硬化不锈钢微观组织和力学性能的影响。根据Thermo Calc热力学及动力学计算结果：6wt%Co条件下，ε-Cu相的析出温度升高且孕育时间变长，相同时效条件下ε Cu相的平均半径会逐渐减小。借助光学显微镜（OM）及透射电镜（TEM）分析发现，固溶+时效处理后含Co试验钢超低碳板条马氏体细化，弥散分布的ε Cu相尺寸变小且析出量增加，薄膜状逆变奥氏体数量增多且尺寸增大。由于板条马氏体的位错强化、ε-Cu相的析出强化以及逆变奥氏体相的增韧作用，含Co试验钢的抗拉强度、硬度、伸长率及冲击吸收能量分别达到1346 MPa、433 HV0.5、16%和73 J。     

固溶温度对15-5PH不锈钢耐点蚀性能的影响

用化学浸泡、极化曲线、循环极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了不同温度固溶后直接时效状态的15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢的耐点蚀性能,并用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析其显微组织和析出相。结果表明,15-5PH不锈钢随着固溶温度的升高,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流和腐蚀速率增大,耐点蚀性能下降。不同温度固溶后时效的基体组织均为板条马氏体和少量奥氏体,且均有NbC相析出。在1000℃下固溶后时效组织较均匀,析出相少,耐点蚀性能优异。在1070℃下固溶后时效组织中有Cu析出,进而导致其耐点蚀性能下降。     

含铜抗菌不锈钢的铸造工艺研究

研究了含铜合金型抗菌不锈钢的铸造成型法。研究结果表明,铸造成型法可以在大气环境下一次整体成形含铜合金型抗菌不锈钢机械结构件,在大气环境下完成热处理工序,组织中析出的ε-Cu相数量多,呈尺寸较大的长棒状,且分布均匀,制品的抗菌性能和力学性能优良。研究结果不仅降低生产成本,而且拓宽抗菌不锈钢的应用领域。