技术摘要：
本发明涉及一种增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢及其制备方法和应用，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢按重量百分比计，化学成分为：C：≤0.08％；Si：≤1.00％；Mn：≤2.00％；S：≤0.03％；P：≤0.045％；Ni：8.0‑11.0％；Cr：18.0‑20.0％；Cu：3.0‑5.0％，其余  全部
背景技术：
食品接触材料从食品加工到运输储存再到市场销售贯穿整个食品产业化过程，食 品接触材料的安全与卫生是减轻食品污染的重要措施，所以对食品接触材料的选择尤为重 要。而不锈钢，尤其是奥氏体不锈钢以304和316L不锈钢为代表，以其良好的加工成型性、耐 蚀性等诸多优势，成为食品接触材料的首选。统计数据显示，食品机械使用的材料94％为不 锈钢，从日常餐厨用具，到餐饮行业的中央厨房，再到肉奶酒饮的加工设备，奥氏体不锈钢 已经成为全球范围内普通应用的食品接触材料。而食品加工行业普遍存在一些问题，比如 食品原料初始菌较高，作业环境营养物质富集，与食品直接接触的设备内表面、工作零件表 面以及管道不易清洗等，这就使得细菌容易在加工环境中积累并形成生物膜，而普通的消 毒措施无法彻底杀死生物膜中的细菌，残留的细菌会在食品加工过程中不断利用食品基质 进行增殖，导致食品中总菌数超标，影响食品的货架期，并容易带入致病菌，进而带来食品 安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有的食品接触材料容易形成细菌生物膜，导致食品安 全隐患问题，提供一种增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢，该奥氏体不锈钢与现有普通不 锈钢相比，能够有效抑制产酸菌的增殖，提高不锈钢器具储存食品的保鲜效果，增加保鲜时 间。 本发明还提供所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的时效热处理方法，通过特 定条件下的时效热处理，从而使富铜相在所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的基体中 均匀弥散析出，获得增强保鲜效果。 本发明还保护所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的制备方法，包括热加工、 固溶热处理和时效热处理，其中热加工中分多道次锻造成坯料，终锻造温度不低于950℃， 从而保证奥氏体不锈钢组织均匀，性能稳定。 最后，本发明还保护所述时效热处理方法获得的增强食品保鲜效果的奥氏体不锈 钢在食品存储或食品加工中的应用，包括用于制备餐具、厨具、刀具、清洁工具或食品加工 设备。 在本发明所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的成分设计中，铜(Cu)是合金中 最重要的合金化元素，是保证不锈钢具有保鲜功能的必要条件，也是本发明的主要创新点 之一。本发明中的不锈钢中的含铜量为3.0-5.0％，以保证在时效热处理条件下，富铜相在 钢中的均匀弥散析出，此时保鲜效果最佳。当铜含量低于3.0％时，即使经过时效热处理，不 锈钢基体中不易析出足够体积分数的富铜相，因而不具备稳定的食品保鲜效果。当铜含量 3 CN 111549283 A 说　明　书 2/5 页 高于5.0％时，会导致不锈钢在高温下析出富铜相，严重影响到不锈钢的加工性能。此外，过 量的富铜相析出亦会降低不锈钢的耐腐蚀性能，影响使用性能，例如，当铜含量为5.0％时， 保鲜效果最佳，但是耐蚀性能较优选的化学成分范围内的奥氏体不锈钢稍差。 本发明所提供的不锈钢中的其它元素如Cr和Ni等，用于保证该材料基本的力学性 能和耐腐蚀性能。 本发明所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的时效热处理方法，是赋予产品保 鲜功效的重要步骤，采用650-850℃时效处理6-10小时，空冷或水冷至室温，从而使富铜相 在所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的基体中均匀弥散析出，获得增强保鲜效果。优 选地，在700-800℃时效处理6-10小时，空冷或水冷至室温。更优选为720-760℃时效处理6- 10小时，空冷或水冷至室温。 本发明所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的制备方法中，热加工是将钢锭于 1080-1120℃均匀化处理1-3小时，开坯锻造，优选为1090-1110℃，更优选为1095℃。优选 地，热加工中分多道次锻造成坯料，终锻造温度不低于950℃。其目的是消除铸态组织，使得 组织更为均匀。 本发明所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的制备方法中，固溶热处理是将钢 材在1080-1120℃固溶处理1-3小时，空冷或水冷至室温，目的是保证组织和性能均匀性。 具体方案如下： 一种增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢 按重量百分比计，化学成分为：C：≤0.08％；Si：≤1.00％；Mn：≤2.00％；S：≤0.03％；P：≤ 0.045％；Ni：8.0-11.0％；Cr：18.0-20.0％；Cu：3.0-5.0％，其余为Fe及不可避免的杂质元 素；所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的基体中均匀弥散析出体积分数为1-5％的富 铜相，从而增强保鲜效果。 进一步的，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢按重量百分比计，优选的化学 成分为：C：≤0.08％；Si：≤1.00％；Mn：≤1.00％；S：≤0.005％；P：≤0.02％；Ni：8.5- 9.5％；Cr：18.5-19.5％；Cu：3.5-4.5％，余量为Fe。 进一步的，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢按重量百分比计，化学成分为： C：0.06％；Si：0.49％；Mn：0.52％；P：0.003％；S：0.004％；Ni：11 .0％；Cr：20 .0％；Cu： 5.0％；余量为Fe。 本发明还保护所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的时效热处理方法，是在 650-850℃时效处理6-10小时，空冷或水冷至室温，从而使富铜相在所述增强食品保鲜效果 的奥氏体不锈钢的基体中均匀弥散析出，获得增强保鲜效果。 进一步的，在700-800℃时效处理6-10小时，空冷或水冷至室温。 本发明还保护所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步 骤： 热加工：钢锭于1080-1120℃均匀化处理1-3小时，开坯锻造，得到经过热加工的钢 材； 固溶热处理：将上步经过热加工的钢材在1080-1120℃固溶处理1-3小时，空冷或 水冷至室温，得到经过固溶热处理的钢材； 时效热处理：将上步经过固溶热处理的钢材在650-850℃时效处理6-10小时，空冷 4 CN 111549283 A 说　明　书 3/5 页 或水冷至室温。 进一步的，所述热加工中分多道次锻造成坯料，终锻造温度不低于950℃。 进一步的，所述制备方法为采用真空感应冶炼，或者电弧冶炼 连铸冶炼或电弧炉 冶炼 炉外精炼联合使用。 本发明还保护所述时效热处理方法获得的增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢在 食品存储或食品加工中的应用。 进一步的，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢用于制备餐具、厨具、刀具、清 洁工具或食品加工设备。 有益效果： 本发明中，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢，经过特殊热处理后，在不锈钢 基体中均匀弥散分布有富铜析出相，从而赋予该不锈钢容器具食品保鲜功能，可广泛应用 于食品储存和加工相关的不锈钢设备。 进一步的，所述增强食品保鲜效果的奥氏体不锈钢还具有较好的力学性能和耐腐 蚀性能。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对附图作简单的介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。 图1是本发明一个实施例提供的保鲜实验对照图； 图2是本发明一个实施例提供的40小时后的保鲜实验对照图。