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林鸿亮:300系抗菌不锈钢介绍及餐厨用具市场展望

上海钢联资讯科技有限公司主办,上海期货交易所、鞍钢联众(广州)不锈钢有限公司、广西北港新材料有限公司协办,中国特钢企业协会不锈钢分会、中国建筑装饰装修材料协会金属装饰材料分会合作,广东双兴新材料集团有限公司、金锠国际金属交易广场、佛山市钢汇宝进出口贸易有限公司、佛山市至顺金属科技有限公司、阳江市联昌金属科技有限公司、四川长鑫管业有限公司、广东益家管业有限公司、广州昕曦冶金设备科技有限公司赞助的「春晖」2021年(第三届)不锈钢产业链峰会于2021年4月20-23日在佛山保利洲际酒店隆重举行。

会上,广青金属科技有限公司研究院副院长 林鸿亮博士作了题为《300系抗菌不锈钢介绍及餐厨用具市场展望》的主题演讲。

一、300系长效抗菌不锈钢

1、抗菌不锈钢简介

基本特点:抗菌不锈钢是一类结构和功能一体化新材料,既可以像普通不锈钢作为结构材料使用,并具有装饰和美化功能,同时赋予了强大的抗菌功能。

抗菌元素:、银、、铈等金属(或其离子)具有天然的抗菌性,可有效杀灭病菌,减少其存活时间,但因该类金属本身价格较高,或容易在使用中生锈影响美观而未被广泛应用,Cu还是钢中重要的合金化元素,加入适量Cu是发展抗菌不锈钢的基本技术思路。

应用领域:广青300系基体长效抗菌不锈钢具有良好的耐蚀性、热加工性、冷成型性和广谱抗菌性(打磨后保持良好抗菌性),多用在厨房厨具、食品加工、医疗卫生、公共设施等领域,如生产保温杯、厨房水槽,医疗器皿等。

2、化学成分

广青300系抗菌不锈钢分为301Cu与304Cu,Cr、Ni等主要元素含量与304相当,在此基础上添加3.5-4.0%的Cu元素;抗菌不锈钢具有较宽的奥氏体单相区,在特定工艺热处理后可析出富Cu抗菌相(温度范围较宽)

3、表面质量

300系抗菌钢中铜的加入量大于3%,高温长时间保温钢易发生富Cu物质液化,会侵蚀晶界, 导致热加工变形时开裂,使材料有效热加工区间减小,热轧钢卷容易出现裂边等缺陷,增大了生产难度。

4、力学性能

抗菌钢常规机械加工如弯曲90°、180°以及对折时,所有试样均无开裂发生;304Cu和301Cu硬度较304明显偏低。

304Cu屈服强度、抗拉强度与301Cu接近,304屈服强度稍高于304Cu,抗拉强度明显高于304Cu ;断后延伸率 304Cu<301Cu<304。

平面各向异性指数304Cu<301Cu<<304,需要综合考虑对成型性能的影响。

加工硬化曲线显示除低应变区域外,加工硬化速率304Cu<301Cu<304,失稳变形前的的均匀延伸率304Cu<301Cu<304;

硬化指数 304Cu<301Cu<304,导致304延伸率相对较高,需综合考虑对加工成型性能的影响。

5、加工成型性能

抗菌钢的拉深性能与304相当,胀形性能与304相比稍弱;较低的加工硬化指数降低了加工变形抗力。

在冷加工变形条件相同或接近下,抗菌钢形变后产生铁素体(马氏体)含量与普通304相比明显减少,在累计压下率达50%时, 304Cu铁素体含量仅为5%,冷加工成型性优异,在生产保温杯、厨房水槽等产品时更具优势,可以有效避免放置裂纹的发生;

可根据压下量计算加工硬化程度,为硬态板的开发利用提供参考。

6、耐腐蚀性能—盐雾腐蚀

经过168小时的盐雾腐蚀,抗菌钢304Cu表面无腐蚀发生,外观等级为最高级别10级。

点腐蚀: No.1和2B状态下304Cu的抗点腐蚀速率最低,耐点腐蚀性能最优;

晶间腐蚀:304、301Cu、304Cu No.1和2B板在16小时硫酸-硫酸铜腐蚀试验,弯曲无裂纹,耐晶间腐蚀性能良好。

7、抗菌性能

广青300系抗菌钢No.1及2B试片经中科院金属研究所与广东省微生物分析检测中心(依日标JISZ 2801:2010执行)检测,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率均达到99%以上,比对的普通304钢种2B样品表面布满细菌,无抗菌性,另外打磨后300S抗菌钢2B试片抗菌率仍能达到98%以上。

8、食品安全性检测

304Cu抗菌不锈钢经欧盟RoHs、REACH、德国LFGB检测,符合相关标准要求,为304Cu的推广应用提供保障。

二、广青抗菌钢应用情况

广青抗菌钢目前已累计供货约5000吨,下游主要应用于餐厨用具,占比约65%左右。广泛应用于水槽、案板、橱柜、刀具、锅具、烹具等餐厨用具。

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