含銅抗菌不銹鋼是在1998年由日本新制鋼公司首先開發的，其化學成分如表9.84所示。這些鋼均具有很好的抗菌性。鐵素體抗菌不銹鋼NSSAM1對各種細菌都有很好的抗菌性，特別是黃色葡萄球菌、大腸桿菌和綠膜菌的殺菌率高達99％～100％，并且經過研磨后仍具有優秀的抗菌性。馬氏體抗菌不銹鋼NSSAM2 經研磨后的殺菌率依然達到了99.999％，具有良好的抗菌穩定性。奧氏體抗菌不銹鋼NSSAM3對黃色葡萄球菌、大腸桿菌的殺菌率為100％，具有穩定的抗菌性。

 含(han)銅抗(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼需要經過(guo)抗(kang)菌(jun)熱(re)處理(li)，這是由于銅在不(bu)銹鋼中的(de)溶(rong)解度(du)較高，多以原子(zi)形式固(gu)溶(rong)于基(ji)體(ti)中，不(bu)銹鋼表(biao)(biao)(biao)面(mian)容易(yi)形成(cheng)(cheng)連續(xu)的(de)鈍(dun)化膜，固(gu)溶(rong)的(de)銅原子(zi)較難穿透鈍(dun)化膜，因(yin)此基(ji)本上表(biao)(biao)(biao)現不(bu)出抗(kang)菌(jun)功能(neng)。經過(guo)抗(kang)菌(jun)熱(re)處理(li)后，大部分銅原子(zi)會(hui)從基(ji)體(ti)中析(xi)出，形成(cheng)(cheng)富銅的(de)較大尺(chi)寸(cun)的(de)析(xi)出相，富銅相從表(biao)(biao)(biao)面(mian)到內部呈(cheng)均勻(yun)分布(bu)。較大尺(chi)寸(cun)的(de)富銅相析(xi)出于鋼的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)，造成(cheng)(cheng)鈍(dun)化膜不(bu)連續(xu)，能(neng)與外(wai)界接觸(chu)，在潮濕的(de)環境中析(xi)出銅離子(zi)，起到殺菌(jun)作用。

 我國制定了黑色冶金行業標準YB/T 4171-2008《含銅抗菌不銹鋼》，表9.85為我國含銅抗菌不銹鋼的化學成分。這類鋼一般采用初煉鋼水加爐外精煉等工藝。這類鋼的鋼板（帶）、不銹鋼管一般以熱處理或熱處理加酸洗狀態交貨，鋼板（帶）、不銹鋼管的力學性能應符合表9.86的規定。

 表9.87為推薦的(de)(de)(de)(de)表9.85所列含銅抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)制度。眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究均表明，含銅的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)只有(you)在經過抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)以后才能(neng)具(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)特性(xing)。未經抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)，或僅做了固(gu)溶處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)和時效的(de)(de)(de)(de)樣品，都(dou)沒有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)性(xing)能(neng)。抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)條件對析出(chu)相的(de)(de)(de)(de)數量、形貌都(dou)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，從而影(ying)響(xiang)殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗(kang)菌熱處理的(de)不銹鋼(gang)(gang)板（帶）和不銹鋼(gang)(gang)管的(de)抗(kang)菌率應(ying)符(fu)合(he)以下(xia)要求：對大腸(chang)桿菌抗(kang)菌率不小于(yu)90％，對金黃色葡(pu)萄球(qiu)菌抗(kang)菌率不小于(yu)90%。

 含銅奧氏(shi)體抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)(zai)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)時(shi)(shi)，最(zui)(zui)初(chu)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)在(zai)(zai)晶(jing)(jing)界成核，隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行(xing)，析(xi)出相(xiang)向(xiang)(xiang)晶(jing)(jing)內(nei)生(sheng)(sheng)(sheng)長成長度約為30nm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)長方向(xiang)(xiang)是(shi)沿(yan)著(zhu)(zhu)鋼材加工(gong)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶(rong)(rong)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)為含Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu固溶(rong)(rong)體，其(qi)結構(gou)為面心立方，隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)(zhu)脫(tuo)溶(rong)(rong)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行(xing)，富Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含量(liang)增(zeng)加，其(qi)他元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)減(jian)(jian)少，ε-Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含量(liang)最(zui)(zui)高(gao)可達約90％。許(xu)多文獻指出，較佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝為750℃左右保溫3h以上。奧氏(shi)體抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產工(gong)藝流程(cheng)(cheng)一(yi)般為：冶煉→熱軋→退火→冷軋→固溶(rong)(rong)處理(li)(li)(li)(li)→抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)。該(gai)工(gong)藝流程(cheng)(cheng)不(bu)(bu)足之處是(shi)：在(zai)(zai)750℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)3h，相(xiang)當于對(dui)奧氏(shi)體鋼進行(xing)了(le)敏化處理(li)(li)(li)(li)，會(hui)降低其(qi)耐蝕性，而為了(le)保證不(bu)(bu)銹(xiu)鋼高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)，最(zui)(zui)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)必須在(zai)(zai)真(zhen)空下進行(xing)，這在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)產上難以實現，亦不(bu)(bu)適(shi)應現在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼生(sheng)(sheng)(sheng)產線。為此，一(yi)些研究(jiu)者(zhe)嘗試在(zai)(zai)熱軋后(hou)先(xian)進行(xing)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)，冷軋后(hou)再(zai)固溶(rong)(rong)熱處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝，為了(le)保持(chi)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)性能，對(dui)2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間控(kong)制在(zai)(zai)2min。試驗結果表明，采用熱軋→抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)(li)(li)(li)→冷軋→固溶(rong)(rong)處理(li)(li)(li)(li)，仍具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)效(xiao)(xiao)果。鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅含量(liang)自1.54％增(zeng)至3.64％時(shi)(shi)，隨(sui)(sui)(sui)銅含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)效(xiao)(xiao)果逐(zhu)步(bu)提高(gao)，當銅含量(liang)達到3.5％時(shi)(shi)，殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)(jun)率達到99％。隨(sui)(sui)(sui)銅含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐點蝕性也(ye)有所提高(gao)。含銅抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼隨(sui)(sui)(sui)銅含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，其(qi)強度先(xian)減(jian)(jian)后(hou)增(zeng)，而塑性則先(xian)增(zeng)后(hou)減(jian)(jian)，但變化幅度不(bu)(bu)大。

 對含銅鐵(tie)素(su)體抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼中抗菌(jun)(jun)(jun)相析出(chu)(chu)行為(wei)的(de)研究表明(ming)，在(zai)750℃×1h時效(xiao)后(hou)，抗菌(jun)(jun)(jun)相為(wei)面(mian)心立方結(jie)構，與(yu)基體存在(zai)位向(xiang)關(guan)系，但其(qi)取(qu)向(xiang)關(guan)系存在(zai)多樣性。抗菌(jun)(jun)(jun)相的(de)成分(fen)接近(jin)單質銅，臨界析出(chu)(chu)溫(wen)度(du)達到(dao)900℃，抗菌(jun)(jun)(jun)相的(de)最(zui)佳時效(xiao)溫(wen)度(du)范圍為(wei)750～800℃，在(zai)銅含量為(wei)1.56％時的(de)析出(chu)(chu)量在(zai)0.6％以(yi)上，抗菌(jun)(jun)(jun)相呈桿狀，且溫(wen)度(du)越高，其(qi)長度(du)方向(xiang)的(de)平均(jun)尺寸越大(da)。抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼的(de)殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)率(lv)和其(qi)與(yu)細菌(jun)(jun)(jun)作用時間有關(guan)，鐵(tie)素(su)體抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼與(yu)大(da)腸桿菌(jun)(jun)(jun)作用150min左右(you)后(hou)，殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)率(lv)才會(hui)達到(dao)99.9％以(yi)上。

 對含銅馬氏體時效鋼的研究發現，在500～600℃時效處理時，大量細小的富銅原子團析出，對不銹鋼起到沉淀強化作用，但殺菌率不高；在經過700℃時效1～4h后，表現出優秀的抗菌性能。含銅不銹鋼經固溶和時效后的析出相ε-Cu相呈棒狀，長度約100nm，析出相中銅含量達到91.9％。試驗發現，抗菌馬氏體不銹鋼與對比鋼3Cr13比較，其耐點蝕性能下降，這是由于ε-Cu相與鈍化膜形成電偶腐蝕造成。比較奧氏體抗菌不銹鋼和馬氏體抗菌不銹鋼，前者的抗菌性能優于后者，這是由于奧氏體抗菌不銹鋼的析出相細小，分布彌散，比面積大，與細菌接觸的概率大。

 根據研(yan)究和工業生產(chan)經驗(yan)，合金型(xing)抗菌不(bu)銹(xiu)鋼(gang)產(chan)品有如下優點：

   ①. 抗菌性廣譜，對(dui)多(duo)種常(chang)見病(bing)菌均具有良好(hao)的(de)殺菌效果；

  ②. 抗菌功效具有(you)長(chang)效性，不會因表面磨損(sun)或長(chang)期浸泡(pao)而喪失；

  ③. 抗菌不銹(xiu)鋼對(dui)人體(ti)是安(an)全(quan)的(de)，在與(yu)菌液接觸(chu)時，銅離子溶出量很(hen)小，抗菌的(de)作用主(zhu)要通過與(yu)細菌的(de)直(zhi)接接觸(chu)來實(shi)現；

  ④. 不銹鋼的(de)基本(ben)性(xing)能，如力學性(xing)能、耐腐蝕性(xing)、冷熱加(jia)工性(xing)、焊(han)接(jie)性(xing)能與原鋼種(zhong)基本(ben)相當；

  ⑤. 成(cheng)本(ben)增加有限，含銅(tong)抗(kang)菌不銹鋼的成(cheng)本(ben)增加10％～20％，含銀抗(kang)菌不銹鋼的成(cheng)本(ben)增加20%~40%。

 據(ju)報道，日本生產的(de)鐵素(su)體、奧氏(shi)體和馬氏(shi)體抗菌(jun)不(bu)銹(xiu)鋼已分別在家電、廚房用具(ju)、刀具(ju)等領域得到推廣和應用。我國一些(xie)鋼鐵企業已可(ke)以提供各類抗菌(jun)不(bu)銹(xiu)鋼。