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)抗(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼需(xu)要經(jing)過抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)理(li)，這是由于(yu)(yu)(yu)銅(tong)(tong)在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)(rong)解度(du)較高，多以原(yuan)(yuan)子形式固溶(rong)(rong)于(yu)(yu)(yu)基體中(zhong)(zhong)，不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)容易形成(cheng)(cheng)連續的(de)鈍化膜，固溶(rong)(rong)的(de)銅(tong)(tong)原(yuan)(yuan)子較難(nan)穿(chuan)透鈍化膜，因(yin)此基本上(shang)表(biao)現(xian)不(bu)(bu)出(chu)(chu)(chu)抗(kang)菌(jun)(jun)功能。經(jing)過抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)理(li)后，大(da)部分銅(tong)(tong)原(yuan)(yuan)子會從(cong)基體中(zhong)(zhong)析(xi)出(chu)(chu)(chu)，形成(cheng)(cheng)富銅(tong)(tong)的(de)較大(da)尺寸(cun)的(de)析(xi)出(chu)(chu)(chu)相(xiang)，富銅(tong)(tong)相(xiang)從(cong)表(biao)面(mian)到(dao)內部呈均(jun)勻分布。較大(da)尺寸(cun)的(de)富銅(tong)(tong)相(xiang)析(xi)出(chu)(chu)(chu)于(yu)(yu)(yu)鋼的(de)表(biao)面(mian)，造成(cheng)(cheng)鈍化膜不(bu)(bu)連續，能與外界接(jie)觸，在潮濕(shi)的(de)環境中(zhong)(zhong)析(xi)出(chu)(chu)(chu)銅(tong)(tong)離子，起到(dao)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(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9.87為推薦的(de)(de)(de)表9.85所列含(han)銅抗(kang)菌(jun)(jun)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)(chu)理制度。眾多的(de)(de)(de)研究均表明(ming)，含(han)銅的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)不銹鋼(gang)只有在經過(guo)抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)(chu)理以(yi)后才能具有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)特性(xing)。未經抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)不銹鋼(gang)，或僅做了固溶(rong)處(chu)(chu)理和時效的(de)(de)(de)樣(yang)品(pin)，都(dou)沒(mei)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能。抗(kang)菌(jun)(jun)熱處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)條件對(dui)析出(chu)相的(de)(de)(de)數量、形貌都(dou)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)影響，從而影響殺菌(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處理(li)的不(bu)(bu)銹鋼板（帶）和不(bu)(bu)銹鋼管的抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)應符(fu)合(he)以下要(yao)求：對(dui)大腸桿菌(jun)(jun)(jun)(jun)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)90％，對(dui)金黃色葡萄球菌(jun)(jun)(jun)(jun)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)90%。

 含(han)銅(tong)(tong)奧氏體(ti)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)時(shi)，最初析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)晶界(jie)成核，隨著(zhu)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)過程(cheng)的(de)(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)，析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)向(xiang)晶內生長(chang)成長(chang)度約(yue)為(wei)(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)棒狀，其(qi)(qi)生長(chang)方向(xiang)是(shi)沿(yan)著(zhu)鋼(gang)材加(jia)工方向(xiang)的(de)(de)(de)。脫溶(rong)(rong)析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)為(wei)(wei)(wei)含(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)Cu固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)，其(qi)(qi)結(jie)構(gou)為(wei)(wei)(wei)面(mian)心立方，隨著(zhu)脫溶(rong)(rong)過程(cheng)的(de)(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)，富Cu相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)Cu含(han)量增(zeng)加(jia)，其(qi)(qi)他元素的(de)(de)(de)含(han)量減少，ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)Cu含(han)量最高(gao)(gao)可達約(yue)90％。許多(duo)文獻指出(chu)，較佳的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝為(wei)(wei)(wei)750℃左右(you)保溫3h以(yi)(yi)上(shang)。奧氏體(ti)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)生產(chan)工藝流(liu)程(cheng)一般(ban)為(wei)(wei)(wei)：冶(ye)煉→熱(re)軋(ya)→退火→冷(leng)軋(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。該工藝流(liu)程(cheng)不(bu)(bu)足之處(chu)(chu)是(shi)：在(zai)750℃時(shi)效(xiao)(xiao)3h，相(xiang)(xiang)(xiang)當于(yu)對(dui)(dui)奧氏體(ti)鋼(gang)進(jin)(jin)行(xing)了(le)敏化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，會降低其(qi)(qi)耐蝕性(xing)，而為(wei)(wei)(wei)了(le)保證不(bu)(bu)銹鋼(gang)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量，最后(hou)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)必須在(zai)真空(kong)下進(jin)(jin)行(xing)，這在(zai)生產(chan)上(shang)難以(yi)(yi)實(shi)現，亦(yi)不(bu)(bu)適(shi)應現在(zai)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)生產(chan)線。為(wei)(wei)(wei)此，一些(xie)研究者(zhe)嘗試在(zai)熱(re)軋(ya)后(hou)先(xian)進(jin)(jin)行(xing)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，冷(leng)軋(ya)后(hou)再固(gu)溶(rong)(rong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)工藝，為(wei)(wei)(wei)了(le)保持抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能，對(dui)(dui)2mm厚的(de)(de)(de)鋼(gang)板的(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)時(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)間控制在(zai)2min。試驗結(jie)果(guo)(guo)表(biao)明，采用熱(re)軋(ya)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)→冷(leng)軋(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，仍具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)含(han)量自1.54％增(zeng)至(zhi)3.64％時(shi)，隨銅(tong)(tong)含(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)逐(zhu)步(bu)提高(gao)(gao)，當銅(tong)(tong)含(han)量達到(dao)3.5％時(shi)，殺菌(jun)(jun)率達到(dao)99％。隨銅(tong)(tong)含(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，鋼(gang)的(de)(de)(de)耐點蝕性(xing)也有(you)所提高(gao)(gao)。含(han)銅(tong)(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹鋼(gang)隨銅(tong)(tong)含(han)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，其(qi)(qi)強度先(xian)減后(hou)增(zeng)，而塑(su)性(xing)則先(xian)增(zeng)后(hou)減，但(dan)變化幅度不(bu)(bu)大。

 對(dui)含(han)銅鐵素體抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)相析出(chu)行為的研究(jiu)表明(ming)，在(zai)750℃×1h時(shi)效后(hou)，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)相為面心立(li)方結構，與(yu)(yu)基體存(cun)(cun)在(zai)位向(xiang)(xiang)關系，但其(qi)取向(xiang)(xiang)關系存(cun)(cun)在(zai)多樣性。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)相的成分接(jie)近(jin)單質銅，臨界析出(chu)溫度(du)(du)達到900℃，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)相的最(zui)佳時(shi)效溫度(du)(du)范圍為750～800℃，在(zai)銅含(han)量為1.56％時(shi)的析出(chu)量在(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)相呈(cheng)桿狀(zhuang)，且溫度(du)(du)越高(gao)，其(qi)長度(du)(du)方向(xiang)(xiang)的平均尺寸越大。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的殺菌(jun)(jun)(jun)率(lv)和其(qi)與(yu)(yu)細菌(jun)(jun)(jun)作(zuo)用(yong)時(shi)間有關，鐵素體抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼與(yu)(yu)大腸(chang)桿菌(jun)(jun)(jun)作(zuo)用(yong)150min左右后(hou)，殺菌(jun)(jun)(jun)率(lv)才會達到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(gen)據研究(jiu)和(he)工業生產(chan)經驗，合(he)金型抗菌不銹鋼產(chan)品(pin)有如下優點：

   ①. 抗(kang)菌(jun)性廣譜，對多種常見病菌(jun)均具(ju)有(you)良好的殺菌(jun)效果；

  ②. 抗菌功效(xiao)具有(you)長效(xiao)性(xing)，不(bu)會因表面(mian)磨(mo)損或長期浸泡而喪失；

  ③. 抗菌(jun)不銹鋼對(dui)人體是安全的，在與菌(jun)液接觸時，銅離子溶出(chu)量很小，抗菌(jun)的作用主要通(tong)過與細(xi)菌(jun)的直接接觸來實現；

  ④. 不(bu)銹鋼的基本性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，如力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)、冷(leng)熱加工(gong)性(xing)(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)與原鋼種(zhong)基本相當；

  ⑤. 成本增加(jia)有限，含銅抗菌不銹鋼(gang)的成本增加(jia)10％～20％，含銀抗菌不銹鋼(gang)的成本增加(jia)20%~40%。

 據報道，日本生產的鐵素體(ti)、奧氏體(ti)和(he)馬氏體(ti)抗菌(jun)不銹(xiu)鋼已分別在(zai)家(jia)電、廚房用具、刀具等領域(yu)得到推(tui)廣和(he)應(ying)用。我國一些鋼鐵企業已可以提供各類(lei)抗菌(jun)不銹(xiu)鋼。