隨著人們生活水平的日益提高,抗菌、防菌的健康意識(shí)逐漸增強(qiáng),抗菌不銹鋼這一新型鋼種應(yīng)運(yùn)而生,它是材料科學(xué)與生物科學(xué)交叉而發(fā)展出的一種新型生物醫(yī)用材料。目前,抗菌不銹鋼中加入較多的合金元素是銅和銀。并非所有的含銅不銹鋼都具有抗菌性,研究表明,只有經(jīng)過特殊處理才能使含銅不銹鋼具有抗菌特性,這種技術(shù)專家稱之為“抗菌處理”。此外,在獲得優(yōu)異的抗菌性的同時(shí),還要求不銹鋼具有較高的硬度,以滿足使用性能。所以,研究熱處理對(duì)含銅抗菌不銹鋼組織與性能的影響具有十分重要的意義。
采用1Cr13馬氏體不銹鋼作為基體材料,加入3%Cu和1%Mo。試樣的制備采用整體熔煉法,在KGPS-100中頻感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行熔煉,并采用砂型澆注。
將鑄錠用空氣錘鍛造,然后線切割成15mm見方的若干小試樣,并進(jìn)行鍛后退火。退火工藝為1150℃×0.5h,然后緩慢冷卻至850℃×5h。經(jīng)鍛后退火的試樣分別經(jīng)不同的熱處理工藝處理后,用作組織觀察、硬度測試和抗菌試驗(yàn)。抗菌試驗(yàn)采用涂覆法測定。菌種采用大腸桿菌ATCC8099,金黃色葡萄球菌ATCC6538,濃度分別為8.1×105及9.0×105cfu·ml-1。
銅和鉬的加入能顯著提高不銹鋼的硬度。1Cr13Cu3Mo的硬度隨淬火溫度升高先增大后減小,在1100℃淬火時(shí)硬度最高。回火后,隨回火溫度的升高同樣呈先增大后減小的現(xiàn)象,在450℃回火時(shí)最高。1Cr13Cu3Mo的抗菌性隨回火溫度的升高先增大后降低。在450℃回火時(shí)抗菌性最好。1Cr13Cu3Mo的最佳熱處理工藝為1100℃×20min淬火+450℃×2h回火。(榕霖)