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)(tong)(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼需要經(jing)(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)處理(li)，這(zhe)是由于(yu)銅(tong)(tong)(tong)在(zai)不銹(xiu)鋼中的(de)溶(rong)解度較(jiao)高，多(duo)以原子形(xing)式固(gu)溶(rong)于(yu)基體(ti)中，不銹(xiu)鋼表面(mian)容易(yi)形(xing)成連(lian)(lian)續的(de)鈍化(hua)膜，固(gu)溶(rong)的(de)銅(tong)(tong)(tong)原子較(jiao)難(nan)穿透鈍化(hua)膜，因(yin)此基本上(shang)表現不出(chu)抗(kang)(kang)菌(jun)功能(neng)。經(jing)(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)處理(li)后(hou)，大(da)部分銅(tong)(tong)(tong)原子會從(cong)基體(ti)中析出(chu)，形(xing)成富銅(tong)(tong)(tong)的(de)較(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)析出(chu)相(xiang)(xiang)，富銅(tong)(tong)(tong)相(xiang)(xiang)從(cong)表面(mian)到內(nei)部呈均(jun)勻分布(bu)。較(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)富銅(tong)(tong)(tong)相(xiang)(xiang)析出(chu)于(yu)鋼的(de)表面(mian)，造成鈍化(hua)膜不連(lian)(lian)續，能(neng)與外界(jie)接觸，在(zai)潮濕的(de)環境中析出(chu)銅(tong)(tong)(tong)離子，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(xiu)鋼(gang)管(guan)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(biao)9.87為推薦的(de)(de)(de)表(biao)9.85所列含銅抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理制度。眾多(duo)的(de)(de)(de)研究均表(biao)明(ming)(ming)，含銅的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼只有(you)在經(jing)過抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理以(yi)后才能具有(you)明(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)特性。未經(jing)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼，或僅做了固溶處(chu)(chu)理和時(shi)效的(de)(de)(de)樣品，都(dou)沒有(you)明(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)性能。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)條件(jian)對析出相的(de)(de)(de)數量(liang)、形貌都(dou)有(you)明(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)影響，從而(er)影響殺(sha)菌(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱處理的不銹鋼板（帶）和不銹鋼管的抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)率(lv)應符合以下要求：對(dui)大(da)腸桿菌(jun)(jun)(jun)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90％，對(dui)金(jin)黃色葡萄球菌(jun)(jun)(jun)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90%。

 含銅(tong)(tong)奧氏體(ti)抗菌不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理時(shi)(shi)，最(zui)初析(xi)出的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)在(zai)晶界(jie)成核，隨(sui)著抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)進(jin)行(xing)，析(xi)出相(xiang)向晶內(nei)生(sheng)長(chang)成長(chang)度約(yue)為(wei)(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)棒(bang)狀，其(qi)生(sheng)長(chang)方(fang)向是沿(yan)著鋼(gang)(gang)(gang)材加(jia)工(gong)方(fang)向的(de)(de)(de)。脫溶析(xi)出的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)為(wei)(wei)(wei)含Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)Cu固溶體(ti)，其(qi)結構為(wei)(wei)(wei)面心立(li)方(fang)，隨(sui)著脫溶過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)進(jin)行(xing)，富Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)Cu含量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)他元素的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)減(jian)(jian)少(shao)，ε-Cu相(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)Cu含量(liang)(liang)(liang)最(zui)高(gao)(gao)可(ke)達(da)(da)約(yue)90％。許多(duo)文(wen)獻指出，較佳的(de)(de)(de)抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)為(wei)(wei)(wei)750℃左右保溫3h以(yi)上。奧氏體(ti)抗菌不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)生(sheng)產工(gong)藝(yi)流程(cheng)一般為(wei)(wei)(wei)：冶(ye)煉→熱(re)軋→退火→冷(leng)(leng)軋→固溶處(chu)(chu)(chu)(chu)理→抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理。該工(gong)藝(yi)流程(cheng)不(bu)足(zu)之處(chu)(chu)(chu)(chu)是：在(zai)750℃時(shi)(shi)效(xiao)3h，相(xiang)當于對奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)進(jin)行(xing)了敏化處(chu)(chu)(chu)(chu)理，會(hui)降(jiang)低其(qi)耐蝕性(xing)，而(er)為(wei)(wei)(wei)了保證不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)表面質量(liang)(liang)(liang)，最(zui)后(hou)的(de)(de)(de)抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理必須在(zai)真空下進(jin)行(xing)，這在(zai)生(sheng)產上難以(yi)實現，亦不(bu)適應現在(zai)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產線。為(wei)(wei)(wei)此，一些研究者嘗試在(zai)熱(re)軋后(hou)先進(jin)行(xing)抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理，冷(leng)(leng)軋后(hou)再固溶熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)，為(wei)(wei)(wei)了保持抗菌性(xing)能(neng)，對2mm厚的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)固溶時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間(jian)控制在(zai)2min。試驗結果表明，采用(yong)熱(re)軋→抗菌熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理→冷(leng)(leng)軋→固溶處(chu)(chu)(chu)(chu)理，仍具(ju)有良好的(de)(de)(de)抗菌效(xiao)果。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)自(zi)1.54％增(zeng)(zeng)至3.64％時(shi)(shi)，隨(sui)銅(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，抗菌效(xiao)果逐步提高(gao)(gao)，當銅(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)到(dao)3.5％時(shi)(shi)，殺菌率達(da)(da)到(dao)99％。隨(sui)銅(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐點蝕性(xing)也有所(suo)提高(gao)(gao)。含銅(tong)(tong)抗菌不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)隨(sui)銅(tong)(tong)含量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)強度先減(jian)(jian)后(hou)增(zeng)(zeng)，而(er)塑性(xing)則先增(zeng)(zeng)后(hou)減(jian)(jian)，但變化幅度不(bu)大。

 對含(han)銅(tong)鐵素體(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹鋼中抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)相析(xi)出(chu)行為(wei)的(de)研究表明(ming)，在(zai)(zai)750℃×1h時(shi)效后(hou)，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)相為(wei)面心立(li)方結構，與基體(ti)存在(zai)(zai)位向關(guan)系(xi)，但(dan)其取向關(guan)系(xi)存在(zai)(zai)多(duo)樣性。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)相的(de)成分(fen)接近單(dan)質銅(tong)，臨界析(xi)出(chu)溫度達(da)到900℃，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)相的(de)最佳時(shi)效溫度范圍(wei)為(wei)750～800℃，在(zai)(zai)銅(tong)含(han)量為(wei)1.56％時(shi)的(de)析(xi)出(chu)量在(zai)(zai)0.6％以(yi)上(shang)，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)相呈桿狀，且溫度越(yue)高，其長度方向的(de)平(ping)均尺寸越(yue)大。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)殺菌(jun)(jun)率和其與細菌(jun)(jun)作用時(shi)間有關(guan)，鐵素體(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹鋼與大腸(chang)桿菌(jun)(jun)作用150min左右(you)后(hou)，殺菌(jun)(jun)率才(cai)會達(da)到99.9％以(yi)上(shang)。

 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。

 根據研究和工業生產經驗，合金型抗菌不(bu)銹鋼產品有(you)如下優點(dian)：

   ①. 抗菌(jun)性(xing)廣譜(pu)，對(dui)多(duo)種常見(jian)病(bing)菌(jun)均具有(you)良好(hao)的(de)殺菌(jun)效果；

  ②. 抗(kang)菌功效具有(you)長效性，不(bu)會因表面磨損或長期浸(jin)泡(pao)而喪(sang)失；

  ③. 抗(kang)菌不銹鋼對人體是安(an)全(quan)的(de)，在與菌液接觸時，銅離子溶出量很小，抗(kang)菌的(de)作用主要通過(guo)與細(xi)菌的(de)直(zhi)接接觸來實現(xian)；

  ④. 不銹鋼(gang)的基本性(xing)能(neng)，如力(li)學性(xing)能(neng)、耐腐蝕性(xing)、冷熱加工性(xing)、焊(han)接性(xing)能(neng)與原鋼(gang)種(zhong)基本相當；

  ⑤. 成本(ben)增(zeng)加(jia)有限(xian)，含銅(tong)抗(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)增(zeng)加(jia)10％～20％，含銀抗(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)增(zeng)加(jia)20%~40%。

 據報道(dao)，日本生產的鐵素(su)體(ti)、奧氏體(ti)和馬氏體(ti)抗菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼已(yi)(yi)分別在家(jia)電(dian)、廚房用(yong)具(ju)、刀具(ju)等(deng)領域得到推廣和應用(yong)。我國一些(xie)鋼鐵企業已(yi)(yi)可(ke)以(yi)提供(gong)各類(lei)抗菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼。