本發(fā)明涉及鋼鐵合金材料技術(shù)領(lǐng)域的功能性特種不銹鋼，具體涉及一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼。
背景技術(shù)：
隨著航天航空、石油化工、食品機(jī)械、醫(yī)療器具、電器電子工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼材料已得到廣泛應(yīng)用，但不銹鋼由于韌性大、熱強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)而難以加工。因此，改善不銹鋼的易切削性能成為不銹鋼行業(yè)的重要課題。
目前主要通過(guò)添加易切削元素硫、鉛、硒等元素來(lái)提高不銹鋼的易切削性能。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和身體健康的要求，鉛、硒等有毒的重金屬元素在工業(yè)生產(chǎn)中受到限制使用，冶煉過(guò)程添加鉛和硒會(huì)引起嚴(yán)重公害，是不允許用含鉛、硒等重金屬的不銹鋼制造食品、醫(yī)療衛(wèi)生器具、家用電器等電子產(chǎn)品。硫元素雖然能夠顯著提高不銹鋼的切削性能，但硫元素在不銹鋼中形成的硫化物會(huì)降低不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，無(wú)法保證產(chǎn)品能達(dá)到國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的鎳、鉻、鉛、鎘、砷遷移量的技術(shù)要求。其制品接觸食品時(shí)，不銹鋼中的鎳、鉻、鉛、鎘、砷等金屬離子會(huì)有不同程度的析出，遷移到食品當(dāng)中，被人體攝入后，會(huì)對(duì)人體健康造成不同程度的危害。目前國(guó)內(nèi)不銹鋼市場(chǎng)上既能符合歐盟ROHS指令又能達(dá)到食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，又具有良好的易切削性能的奧氏體不銹鋼尚屬空白。
在奧氏體不銹鋼中添加鉍和鈣元素可以改善其切削性能，提高加工效率。同時(shí)，因?yàn)殂G和鈣的無(wú)公害、無(wú)毒性、不致癌性，含鉍、鈣的易切削不銹鋼更易滿足日益提高的食品、醫(yī)療衛(wèi)生制品和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求?？梢灶A(yù)測(cè)含鉍、鈣的易切削不銹鋼在醫(yī)療衛(wèi)生、電子化工和食品工業(yè)將會(huì)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為此，將無(wú)毒的鉍元素和鈣元素替代硫、鉛、硒易切削元素加入到不銹鋼中，生產(chǎn)不含鉛、硒有毒元素的低硫無(wú)毒的新型食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼材料，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該類(lèi)型功能性特種不銹鋼材料的空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種既能滿足國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)和歐盟ROHS指令要求，又具有良好易切削性能的低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體不銹鋼，以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該類(lèi)型功能性特種不銹鋼材料的空白。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案，一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，以質(zhì)量百分比計(jì)，含有以下組成成分：
C：0.03-0.07％、
S：0.003-0.01％、
Cr：18.0-20.0％、
Ni：8.0-10.0％、
Bi：0.06-0.26％、
Ca：0.0010-0.0028％、
Mn：1.0-1.6％、
Si：0.30-0.80％、
P：0.020-0.045％、
余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
本發(fā)明所述的不銹鋼，還含有重金屬Cd≤100mg/kg。
本發(fā)明所述的不銹鋼，還含有重金屬Pd≤1000mg/kg。
本發(fā)明所述的不銹鋼，還含有重金屬Hg≤1000mg/kg。
本發(fā)明得到的不銹鋼中，是一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，將無(wú)公害、無(wú)毒、不致癌的Bi元素和Ca元素替代S、Pb、Se等元素，添加到奧氏體不銹鋼當(dāng)中，產(chǎn)生“相乘效果”獲得良好的易切削性能。
本發(fā)明得到的不銹鋼中，其中的Cr、Ni、Pb、Cd、As金屬離子析出根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)遷移量為：Cr≤0.4mg/dm2、Ni≤0.1mg/dm2、Pb≤0.01mg/dm2、As≤0.008mg/dm2、Cd≤0.005mg/dm2。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，其組成成分為：
C：0.057％、
S：0.009％、
Cr：18.14％、
Ni：8.08％、
Bi：0.107％、
Ca：0.0012％、
Mn：1.41％、
Si：0.34％、
P：0.032％，
重金屬含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分為Fe。(<2mg/kg意味著未檢出，下同)
根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)測(cè)定，該合金接觸食品時(shí)，析出遷移到食品當(dāng)中的遷移量為Cr：0.038mg/md2，Ni：0.035mg/md2，Pb：0.001mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As<0.008mg/md2。
實(shí)施例2
一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，其組成成分以質(zhì)量百分比為：
C：0.05％、
S：0.01％、
Cr：18.19％、
Ni：8.13％、
Bi：0.116％、
Ca：0.001％、
Mn：1.31％、
Si：0.7％、
P：0.030％，
重金屬含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分為Fe。
根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)測(cè)定，該合金接觸食品時(shí)，析出遷移到食品當(dāng)中的遷移量為Cr：0.05mg/md2，Ni：0.01mg/md2，Pb：0.002mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。
實(shí)施例3
一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，其組成成分以質(zhì)量百分比為：
C：0.038％、
S：0.007％、
Cr：18.10％、
Ni：8.20％、
Bi：0.114％、
Ca：0.001％、
Mn：1.42％、
Si：0.49％、
P：0.038％，
重金屬含量：Cd<2mg/kg、Pb<2mg/kg、Hg<2mg/kg，其余部分為Fe。
根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)測(cè)定，該合金接觸食品時(shí)，析出遷移到食品當(dāng)中的遷移量為Cr：0.017mg/md2，Ni：0.017mg/md2，Pb：0.002mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。
實(shí)施例4
一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，其組成成分以質(zhì)量百分比為：
C：0.03％、
S：0.01％、
Cr：18.00％、
Ni：10.0％、
Bi：0.06％、
Ca：0.0028％、
Mn：1.60％、
Si：0.66％、
P：0.020％，
重金屬含量：Cd<2.5mg/kg、Pb<4mg/kg、Hg<3mg/kg，其余部分為Fe。
根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)測(cè)定，該合金接觸食品時(shí)，析出遷移到食品當(dāng)中的遷移量為Cr：0.018mg/md2，Ni：0.019mg/md2，Pb：0.004mg/md2、Cd：0.003mg/md2、As：<0.008mg/md2。
實(shí)施例5
一種低硫無(wú)毒食品接觸用奧氏體易切削不銹鋼，其組成成分以質(zhì)量百分比為：
C：0.07％、
S：0.003％、
Cr：20.00％、
Ni：8.0％、
Bi：0.26％、
Ca：0.001％、
Mn：1.39％、
Si：0.80％、
P：0.045％，
重金屬含量：Cd<2.8mg/kg、Pb<5mg/kg、Hg<4mg/kg，其余部分為Fe。
根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684—2011(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品)測(cè)定，該合金接觸食品時(shí)，析出遷移到食品當(dāng)中的遷移量為Cr：0.021mg/md2，Ni：0.020mg/md2，Pb：0.003mg/md2、Cd：0.002mg/md2、As：<0.008mg/md2。