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。

 含銅(tong)(tong)(tong)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)需要經(jing)過(guo)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱處理，這是由于(yu)(yu)銅(tong)(tong)(tong)在不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)溶解度較(jiao)高，多(duo)以原(yuan)子(zi)形(xing)式(shi)固溶于(yu)(yu)基(ji)(ji)(ji)體中，不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)面容易形(xing)成連續的(de)鈍化(hua)膜，固溶的(de)銅(tong)(tong)(tong)原(yuan)子(zi)較(jiao)難穿透鈍化(hua)膜，因此基(ji)(ji)(ji)本上表(biao)現不(bu)出(chu)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)功能(neng)。經(jing)過(guo)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱處理后，大部分銅(tong)(tong)(tong)原(yuan)子(zi)會從基(ji)(ji)(ji)體中析(xi)出(chu)，形(xing)成富銅(tong)(tong)(tong)的(de)較(jiao)大尺寸的(de)析(xi)出(chu)相，富銅(tong)(tong)(tong)相從表(biao)面到內部呈(cheng)均勻(yun)分布。較(jiao)大尺寸的(de)富銅(tong)(tong)(tong)相析(xi)出(chu)于(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)表(biao)面，造成鈍化(hua)膜不(bu)連續，能(neng)與外界接觸，在潮濕的(de)環(huan)境中析(xi)出(chu)銅(tong)(tong)(tong)離子(zi)，起到殺菌(jun)(jun)(jun)作(zuo)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(bu)銹鋼(gang)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(wei)推(tui)薦(jian)的(de)(de)(de)表9.85所列(lie)含(han)銅(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理制(zhi)度。眾多的(de)(de)(de)研究均表明，含(han)銅(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼只有(you)(you)在經過(guo)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理以(yi)后才能具有(you)(you)明顯的(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)熱處(chu)理的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼，或僅做了固(gu)溶(rong)處(chu)理和時效的(de)(de)(de)樣品(pin)，都沒有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)性(xing)能。抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理的(de)(de)(de)條(tiao)件對析(xi)出相(xiang)的(de)(de)(de)數量、形貌都有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)影響，從(cong)而影響殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過(guo)抗菌(jun)(jun)熱(re)處理的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼板（帶(dai)）和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管的抗菌(jun)(jun)率(lv)應(ying)符合以下要求：對大腸桿菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)(bu)小于(yu)90％，對金黃色葡(pu)萄(tao)球菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)(bu)小于(yu)90%。

 含(han)(han)銅(tong)(tong)奧氏(shi)(shi)(shi)體抗菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理時(shi)，最初析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)在晶界成(cheng)核，隨著(zhu)抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理過(guo)程的(de)(de)(de)(de)進行(xing)，析出(chu)(chu)相(xiang)向(xiang)晶內生(sheng)長(chang)成(cheng)長(chang)度(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)生(sheng)長(chang)方(fang)向(xiang)是沿著(zhu)鋼(gang)(gang)材加(jia)(jia)工方(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)為(wei)(wei)含(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)Cu固(gu)溶體，其(qi)結(jie)(jie)構為(wei)(wei)面心(xin)立方(fang)，隨著(zhu)脫(tuo)溶過(guo)程的(de)(de)(de)(de)進行(xing)，富Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)他元素的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)減(jian)少，ε-Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)最高(gao)(gao)可達(da)(da)約(yue)90％。許多文獻(xian)指(zhi)出(chu)(chu)，較佳的(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理工藝(yi)為(wei)(wei)750℃左右(you)保溫3h以(yi)上(shang)。奧氏(shi)(shi)(shi)體抗菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產工藝(yi)流程一(yi)般為(wei)(wei)：冶煉(lian)→熱軋→退火→冷(leng)軋→固(gu)溶處(chu)理→抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理。該(gai)工藝(yi)流程不(bu)足之處(chu)是：在750℃時(shi)效(xiao)3h，相(xiang)當于對奧氏(shi)(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)進行(xing)了(le)(le)敏化處(chu)理，會降低其(qi)耐(nai)蝕性，而為(wei)(wei)了(le)(le)保證(zheng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)(liang)(liang)，最后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理必須在真空下(xia)進行(xing)，這在生(sheng)產上(shang)難以(yi)實現，亦(yi)不(bu)適應現在的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)生(sheng)產線。為(wei)(wei)此(ci)，一(yi)些研究者嘗(chang)試(shi)在熱軋后(hou)(hou)先進行(xing)抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理，冷(leng)軋后(hou)(hou)再固(gu)溶熱處(chu)理的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)，為(wei)(wei)了(le)(le)保持抗菌(jun)(jun)性能，對2mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶時(shi)效(xiao)時(shi)間控制在2min。試(shi)驗結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)，采用熱軋→抗菌(jun)(jun)熱處(chu)理→冷(leng)軋→固(gu)溶處(chu)理，仍具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)效(xiao)果(guo)。鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)自1.54％增(zeng)(zeng)至(zhi)3.64％時(shi)，隨銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，抗菌(jun)(jun)效(xiao)果(guo)逐步提(ti)高(gao)(gao)，當銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)到(dao)(dao)3.5％時(shi)，殺菌(jun)(jun)率達(da)(da)到(dao)(dao)99％。隨銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕性也有所(suo)提(ti)高(gao)(gao)。含(han)(han)銅(tong)(tong)抗菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)隨銅(tong)(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)強度(du)(du)先減(jian)后(hou)(hou)增(zeng)(zeng)，而塑性則先增(zeng)(zeng)后(hou)(hou)減(jian)，但變化幅度(du)(du)不(bu)大。

 對含銅鐵素體抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)抗(kang)菌(jun)相(xiang)析出行為的(de)(de)研究表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后，抗(kang)菌(jun)相(xiang)為面(mian)心(xin)立方結構(gou)，與(yu)基體存在(zai)位向(xiang)關(guan)系(xi)，但(dan)其取向(xiang)關(guan)系(xi)存在(zai)多(duo)樣性。抗(kang)菌(jun)相(xiang)的(de)(de)成分(fen)接近單(dan)質銅，臨界析出溫(wen)度(du)達到900℃，抗(kang)菌(jun)相(xiang)的(de)(de)最佳時(shi)效溫(wen)度(du)范圍為750～800℃，在(zai)銅含量為1.56％時(shi)的(de)(de)析出量在(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)相(xiang)呈(cheng)桿(gan)(gan)狀，且(qie)溫(wen)度(du)越(yue)高，其長度(du)方向(xiang)的(de)(de)平均尺寸越(yue)大。抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)殺菌(jun)率(lv)和其與(yu)細(xi)菌(jun)作用時(shi)間有關(guan)，鐵素體抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼與(yu)大腸桿(gan)(gan)菌(jun)作用150min左右后，殺菌(jun)率(lv)才(cai)會達到99.9％以上。

 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。

 根據研究(jiu)和工業生產經驗，合金型抗菌不銹鋼產品有如下優(you)點：

   ①. 抗菌性廣譜(pu)，對多種常見(jian)病菌均具有良(liang)好的(de)殺(sha)菌效果；

  ②. 抗(kang)菌功(gong)效(xiao)具有長(chang)效(xiao)性，不會(hui)因表面磨損或長(chang)期浸泡(pao)而(er)喪失；

  ③. 抗(kang)菌不銹鋼對人體是安全的，在(zai)與菌液(ye)接觸時，銅離子溶出(chu)量很小，抗(kang)菌的作用(yong)主要通(tong)過(guo)與細菌的直(zhi)接接觸來實(shi)現(xian)；

  ④. 不銹鋼(gang)的基本性(xing)能，如力(li)學性(xing)能、耐腐(fu)蝕性(xing)、冷熱加工性(xing)、焊接性(xing)能與原(yuan)鋼(gang)種基本相(xiang)當；

  ⑤. 成(cheng)本增加有(you)限，含(han)銅抗菌(jun)不銹鋼(gang)的成(cheng)本增加10％～20％，含(han)銀抗菌(jun)不銹鋼(gang)的成(cheng)本增加20%~40%。

 據報道，日本生產的鐵素體、奧氏體和(he)馬氏體抗菌不銹(xiu)鋼已(yi)分別在家電、廚房用具、刀具等(deng)領(ling)域得到推廣和(he)應(ying)用。我國一些鋼鐵企業(ye)已(yi)可(ke)以提供各類抗菌不銹(xiu)鋼。