含銅抗(kang)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(han)銅(tong)(tong)抗菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)需要經(jing)過(guo)抗菌(jun)(jun)熱(re)處理(li)(li)，這是由于(yu)銅(tong)(tong)在不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度較(jiao)高，多以(yi)原子(zi)形(xing)(xing)式固溶(rong)于(yu)基體中(zhong)(zhong)(zhong)，不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面(mian)容(rong)易形(xing)(xing)成連(lian)續(xu)(xu)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)，固溶(rong)的(de)(de)銅(tong)(tong)原子(zi)較(jiao)難穿透鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)，因此基本上表(biao)現不(bu)出抗菌(jun)(jun)功(gong)能。經(jing)過(guo)抗菌(jun)(jun)熱(re)處理(li)(li)后(hou)，大部分銅(tong)(tong)原子(zi)會從(cong)基體中(zhong)(zhong)(zhong)析(xi)出，形(xing)(xing)成富(fu)銅(tong)(tong)的(de)(de)較(jiao)大尺寸(cun)的(de)(de)析(xi)出相(xiang)，富(fu)銅(tong)(tong)相(xiang)從(cong)表(biao)面(mian)到內部呈均勻分布(bu)。較(jiao)大尺寸(cun)的(de)(de)富(fu)銅(tong)(tong)相(xiang)析(xi)出于(yu)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面(mian)，造成鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)不(bu)連(lian)續(xu)(xu)，能與(yu)外界(jie)接觸，在潮濕的(de)(de)環境中(zhong)(zhong)(zhong)析(xi)出銅(tong)(tong)離(li)子(zi)，起到殺菌(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）、不銹鋼管(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)(de)表(biao)9.85所列(lie)含銅(tong)(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱處(chu)理制(zhi)度。眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)均表(biao)明，含銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)不銹鋼(gang)只有在經(jing)過(guo)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱處(chu)理以后才能(neng)具有明顯的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)特性。未(wei)經(jing)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱處(chu)理的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)不銹鋼(gang)，或僅做了固溶處(chu)理和時效的(de)(de)(de)(de)樣品，都(dou)沒有明顯的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)性能(neng)。抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱處(chu)理的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件對(dui)析(xi)出相(xiang)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)、形貌都(dou)有明顯的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，從而影(ying)響殺菌(jun)率。
YB/T 4171-2008規(gui)定(ding)經過抗菌(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理的不銹鋼板（帶）和不銹鋼管的抗菌(jun)(jun)(jun)率(lv)應符合以(yi)下要求(qiu)：對(dui)大(da)腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)(jun)率(lv)不小于90％，對(dui)金黃色葡萄球菌(jun)(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)(jun)率(lv)不小于90%。
含(han)(han)(han)(han)(han)銅(tong)(tong)奧(ao)氏體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)時(shi)，最初析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相在(zai)(zai)(zai)晶界成(cheng)核，隨(sui)(sui)著抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)，析(xi)出(chu)相向晶內生長(chang)成(cheng)長(chang)度(du)約(yue)為(wei)(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)(qi)(qi)生長(chang)方向是沿(yan)著鋼(gang)材加(jia)工(gong)方向的(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶(rong)(rong)析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相為(wei)(wei)(wei)含(han)(han)(han)(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)Cu固(gu)(gu)溶(rong)(rong)體(ti)，其(qi)(qi)(qi)結(jie)構為(wei)(wei)(wei)面心(xin)立方，隨(sui)(sui)著脫(tuo)溶(rong)(rong)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)，富Cu相中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)(qi)(qi)他元素(su)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)減少，ε-Cu相中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)最高可達約(yue)90％。許多(duo)文獻指出(chu)，較(jiao)佳(jia)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝為(wei)(wei)(wei)750℃左右保溫3h以上。奧(ao)氏體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)生產工(gong)藝流程(cheng)一(yi)般為(wei)(wei)(wei)：冶(ye)煉→熱(re)(re)軋→退火→冷(leng)軋→固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。該工(gong)藝流程(cheng)不(bu)足之處(chu)(chu)(chu)是：在(zai)(zai)(zai)750℃時(shi)效(xiao)3h，相當(dang)于對奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)了(le)敏化(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，會(hui)降(jiang)低其(qi)(qi)(qi)耐蝕(shi)性(xing)，而(er)為(wei)(wei)(wei)了(le)保證不(bu)銹(xiu)鋼(gang)高的(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)，最后(hou)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)必須(xu)在(zai)(zai)(zai)真空(kong)下(xia)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)，這(zhe)在(zai)(zai)(zai)生產上難以實(shi)現(xian)，亦不(bu)適應現(xian)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)生產線。為(wei)(wei)(wei)此，一(yi)些(xie)研(yan)究者嘗試(shi)在(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)軋后(hou)先進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，冷(leng)軋后(hou)再固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝，為(wei)(wei)(wei)了(le)保持抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能(neng)，對2mm厚的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)板的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)時(shi)效(xiao)時(shi)間控制在(zai)(zai)(zai)2min。試(shi)驗(yan)結(jie)果表明，采用(yong)熱(re)(re)軋→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)→冷(leng)軋→固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，仍具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)果。鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)自1.54％增(zeng)(zeng)至3.64％時(shi)，隨(sui)(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)果逐步提(ti)高，當(dang)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)達到3.5％時(shi)，殺(sha)菌(jun)(jun)率達到99％。隨(sui)(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)性(xing)也(ye)有所(suo)提(ti)高。含(han)(han)(han)(han)(han)銅(tong)(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨(sui)(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)(qi)(qi)強度(du)先減后(hou)增(zeng)(zeng)，而(er)塑(su)性(xing)則先增(zeng)(zeng)后(hou)減，但變化(hua)幅度(du)不(bu)大(da)。
對含銅(tong)鐵素體(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)析(xi)出行為的研究(jiu)表明，在(zai)(zai)(zai)750℃×1h時效后(hou)，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為面心立方結構(gou)，與基體(ti)存在(zai)(zai)(zai)位向關(guan)系(xi)，但其取向關(guan)系(xi)存在(zai)(zai)(zai)多樣性。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的成分接近單質(zhi)銅(tong)，臨界析(xi)出溫(wen)度達到(dao)900℃，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的最(zui)佳時效溫(wen)度范圍(wei)為750～800℃，在(zai)(zai)(zai)銅(tong)含量為1.56％時的析(xi)出量在(zai)(zai)(zai)0.6％以上，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)呈桿狀，且溫(wen)度越高，其長度方向的平(ping)均尺(chi)寸越大。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)和其與細菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)作用時間有關(guan)，鐵素體(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)與大腸桿菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)作用150min左右后(hou)，殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)才會達到(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。
根據研究和工業生產經驗，合金(jin)型抗(kang)菌不銹鋼產品有如下優點(dian)：
①. 抗(kang)菌(jun)性廣(guang)譜，對多種常(chang)見病菌(jun)均具有(you)良(liang)好(hao)的殺菌(jun)效果；
②. 抗菌(jun)功效具(ju)有長效性(xing)，不會因表面磨(mo)損或(huo)長期浸泡(pao)而喪失(shi)；
③. 抗(kang)(kang)菌不銹鋼對人體是安全的，在與菌液(ye)接觸時，銅(tong)離子溶出量(liang)很小，抗(kang)(kang)菌的作用主要(yao)通過與細(xi)菌的直接接觸來(lai)實現；
④. 不(bu)銹鋼(gang)的基本(ben)性(xing)能，如力(li)學性(xing)能、耐腐蝕性(xing)、冷熱加(jia)工性(xing)、焊(han)接性(xing)能與原(yuan)鋼(gang)種基本(ben)相當；
⑤. 成本增加(jia)(jia)有限，含(han)銅抗菌不銹鋼(gang)(gang)的成本增加(jia)(jia)10％～20％，含(han)銀抗菌不銹鋼(gang)(gang)的成本增加(jia)(jia)20%~40%。
據報道，日本生(sheng)產(chan)的鐵素體、奧氏體和馬氏體抗(kang)菌不(bu)銹鋼(gang)(gang)已(yi)分別在(zai)家電、廚房用(yong)具、刀具等(deng)領域得(de)到(dao)推廣和應用(yong)。我國一些鋼(gang)(gang)鐵企(qi)業已(yi)可(ke)以提(ti)供各類抗(kang)菌不(bu)銹鋼(gang)(gang)。
