含Ag抗菌2205双相不锈钢组织与性能研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lilinchang0105
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含Ag抗菌双相不锈钢因综合性能优异且抗菌效果良好,可应用于医疗器械、海洋装备等有抗菌需求的领域,逐渐受到学者们的关注。双相不锈钢中2205应用普遍,占总用量的80%以上,若能赋予其抗菌性,有助于双相不锈钢材料的发展。因此,本文通过添加Cu-Ag合金的方式制备含0.07%和0.10%Ag 2205,并对前者进行1050℃、1075℃、1100℃、1125℃和1150℃固溶处理,同时制备含Cu 2205及母材2205并与含0.10%Ag 2205进行1100℃固溶后作为对比材料。利用OM、XRD和SEM分析材料的显微组织,通过拉伸、硬度测试和电化学方法研究了力学性能和耐蚀性能。此外,采用覆膜法测试了抗菌效果。显微组织观察发现,随固溶温度的升高,含0.07%Ag 2205的α相增多,γ相先变粗后细化,且γ与γ2相含量在减少。同温度固溶处理,增Ag会细化2205的α相并减少γ与γ2相。含Ag 2205组织中微米级富Ag相稀疏分布于α相及α/γ相界处,且固溶温度升高会促进其溶解;纳米级富Ag相弥散分布于Y相内。力学性能测试显示,含0.07%Ag 2205的洛氏硬度与抗拉强度随固溶温度的升高先降后升,而延伸率一直在增大,固溶温度为1150℃时,综合力学性能最佳。同温度固溶处理,Ag量的提高有助于2205的洛氏硬度、抗拉强度和延伸率增大。耐蚀性能试验表明,随着固溶温度的升高,含0.07%Ag 2205在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度减小,钝化膜稳定性增大,耐蚀性能提高,1125℃及1150℃固溶材料的耐蚀性能优于母材2205。同温度固溶处理,添加Ag会降低2205耐蚀性能,且Ag量提高,材料耐蚀性能进一步降低,添加Cu会增强钝化膜稳定性,改善耐蚀性能。在有菌环境中,1150℃固溶含0.07%Ag 2205耐蚀性能最优,含0.10%Ag 2205次之,含Cu 2205较差,而母材2205最差。抗菌性能试验可知,随着固溶温度的升高,含0.07%Ag 2205的抗菌效果增强,1075℃以上时抗菌效果优良且抗菌持久性好。同温度固溶处理,Ag量增加能提高2205的抗菌率,含Cu 2205与母材2205不具备抗菌效果。
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