含銅抗菌不(bu)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)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)需(xu)要經過(guo)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)處(chu)理(li)，這(zhe)是(shi)由于(yu)銅(tong)在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)溶解度較(jiao)(jiao)高(gao)，多以(yi)原子(zi)形(xing)式固(gu)溶于(yu)基(ji)體中(zhong)，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)容易形(xing)成(cheng)連續的(de)(de)鈍(dun)化(hua)膜，固(gu)溶的(de)(de)銅(tong)原子(zi)較(jiao)(jiao)難穿透鈍(dun)化(hua)膜，因此基(ji)本上表(biao)現不(bu)(bu)出(chu)抗(kang)(kang)菌(jun)功(gong)能。經過(guo)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)處(chu)理(li)后(hou)，大(da)部(bu)分(fen)銅(tong)原子(zi)會從基(ji)體中(zhong)析出(chu)，形(xing)成(cheng)富(fu)(fu)銅(tong)的(de)(de)較(jiao)(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)析出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)，富(fu)(fu)銅(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)從表(biao)面(mian)到(dao)內部(bu)呈均勻分(fen)布(bu)。較(jiao)(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)富(fu)(fu)銅(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)析出(chu)于(yu)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面(mian)，造成(cheng)鈍(dun)化(hua)膜不(bu)(bu)連續，能與外界(jie)接(jie)觸，在潮濕的(de)(de)環境中(zhong)析出(chu)銅(tong)離子(zi)，起(qi)到(dao)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(xiu)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(wei)推薦(jian)的(de)(de)表9.85所列(lie)含(han)銅(tong)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理(li)制度。眾多(duo)的(de)(de)研究均表明(ming)，含(han)銅(tong)的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)只有(you)(you)在經過(guo)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理(li)以后才能(neng)(neng)具有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)特性(xing)。未經抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理(li)的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)，或(huo)僅做了固溶(rong)處理(li)和時效的(de)(de)樣(yang)品，都沒有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能(neng)(neng)。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理(li)的(de)(de)條件對析出相的(de)(de)數量、形貌都有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)影(ying)響，從(cong)而(er)影(ying)響殺菌(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過(guo)抗(kang)菌(jun)熱處(chu)理的不銹鋼板（帶）和不銹鋼管的抗(kang)菌(jun)率應符合以下要求：對大腸桿菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不小于(yu)(yu)90％，對金黃色葡萄(tao)球菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不小于(yu)(yu)90%。

 含(han)(han)銅(tong)奧氏體抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理時(shi)，最(zui)初析出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)在(zai)(zai)(zai)晶界成核，隨(sui)著(zhu)(zhu)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行，析出相(xiang)(xiang)向晶內生長成長度約為(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)生長方(fang)向是(shi)沿著(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)材加(jia)工方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。脫溶析出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)為(wei)含(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu固(gu)(gu)溶體，其(qi)結構(gou)為(wei)面心立方(fang)，隨(sui)著(zhu)(zhu)脫溶過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行，富Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)加(jia)，其(qi)他(ta)元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)減少(shao)，ε-Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)最(zui)高(gao)可達(da)約90％。許多(duo)文獻指出，較(jiao)佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理工藝(yi)(yi)為(wei)750℃左右保溫3h以(yi)上(shang)。奧氏體抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產工藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)一般為(wei)：冶煉(lian)→熱(re)(re)軋(ya)(ya)→退火→冷軋(ya)(ya)→固(gu)(gu)溶處理→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理。該工藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)不(bu)足之處是(shi)：在(zai)(zai)(zai)750℃時(shi)效3h，相(xiang)(xiang)當于對(dui)奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)進(jin)(jin)行了敏化(hua)處理，會降(jiang)低其(qi)耐(nai)蝕(shi)性，而為(wei)了保證不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)(liang)(liang)(liang)，最(zui)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理必須(xu)在(zai)(zai)(zai)真空(kong)下進(jin)(jin)行，這(zhe)在(zai)(zai)(zai)生產上(shang)難(nan)以(yi)實現，亦不(bu)適應現在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產線(xian)。為(wei)此，一些研究者(zhe)嘗試在(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)軋(ya)(ya)后先進(jin)(jin)行抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理，冷軋(ya)(ya)后再固(gu)(gu)溶熱(re)(re)處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)(yi)，為(wei)了保持抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性能，對(dui)2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶時(shi)效時(shi)間控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)2min。試驗(yan)結果(guo)(guo)表明，采用熱(re)(re)軋(ya)(ya)→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處理→冷軋(ya)(ya)→固(gu)(gu)溶處理，仍具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效果(guo)(guo)。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)自1.54％增(zeng)至(zhi)3.64％時(shi)，隨(sui)銅(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效果(guo)(guo)逐步提(ti)高(gao)，當銅(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)達(da)到3.5％時(shi)，殺菌(jun)(jun)(jun)率達(da)到99％。隨(sui)銅(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性也(ye)有(you)所提(ti)高(gao)。含(han)(han)銅(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)隨(sui)銅(tong)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，其(qi)強度先減后增(zeng)，而塑性則先增(zeng)后減，但變化(hua)幅度不(bu)大。

 對含銅(tong)鐵素體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼中抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)析(xi)出(chu)行為的研究(jiu)表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后(hou)，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)為面心立方(fang)結構，與(yu)基體(ti)存在(zai)位(wei)向(xiang)關系，但其取(qu)向(xiang)關系存在(zai)多(duo)樣性。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)的成(cheng)分接近單質銅(tong)，臨界析(xi)出(chu)溫度(du)達到(dao)900℃，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)的最佳時(shi)效溫度(du)范圍(wei)為750～800℃，在(zai)銅(tong)含量為1.56％時(shi)的析(xi)出(chu)量在(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)呈桿狀，且(qie)溫度(du)越高，其長度(du)方(fang)向(xiang)的平均(jun)尺寸越大(da)。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼的殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率和其與(yu)細菌(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用時(shi)間有關，鐵素體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼與(yu)大(da)腸(chang)桿菌(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用150min左右后(hou)，殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率才(cai)會達到(dao)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(yan)究(jiu)和工(gong)業(ye)生產經驗，合(he)金型(xing)抗菌不銹鋼產品有如下優(you)點：

   ①. 抗菌(jun)性廣譜，對(dui)多種常見病(bing)菌(jun)均具有良好的殺(sha)菌(jun)效果(guo)；

  ②. 抗(kang)菌功效(xiao)具有長(chang)效(xiao)性，不會因(yin)表(biao)面磨損或長(chang)期(qi)浸泡而喪失；

  ③. 抗(kang)菌(jun)(jun)不銹鋼對(dui)人體是安全(quan)的(de)，在與菌(jun)(jun)液接(jie)(jie)觸時，銅離子溶出量很小，抗(kang)菌(jun)(jun)的(de)作用主(zhu)要通過與細菌(jun)(jun)的(de)直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸來實現；

  ④. 不銹鋼的基本性(xing)(xing)(xing)能，如力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能、耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)(xing)、冷(leng)熱加(jia)工性(xing)(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)(xing)能與(yu)原鋼種基本相當；

  ⑤. 成(cheng)本(ben)(ben)增(zeng)加有限，含(han)銅抗(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼的(de)成(cheng)本(ben)(ben)增(zeng)加10％～20％，含(han)銀抗(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼的(de)成(cheng)本(ben)(ben)增(zeng)加20%~40%。

 據報(bao)道，日本生產的鐵素(su)體(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)和(he)(he)馬氏體(ti)(ti)抗菌不(bu)銹鋼(gang)已分別在(zai)家(jia)電、廚(chu)房用(yong)(yong)具(ju)、刀具(ju)等領(ling)域得到推廣和(he)(he)應用(yong)(yong)。我國一些鋼(gang)鐵企業已可以提供各類(lei)抗菌不(bu)銹鋼(gang)。