含銅抗菌不銹鋼(gang)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。

 含銅抗(kang)菌不(bu)銹鋼(gang)(gang)需要經(jing)過抗(kang)菌熱(re)處(chu)理(li)，這是由于銅在(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解度較高，多以原子(zi)形式固溶于基體(ti)中，不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面容易形成(cheng)連續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)，固溶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅原子(zi)較難穿透鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)，因此基本(ben)上表現不(bu)出(chu)抗(kang)菌功能。經(jing)過抗(kang)菌熱(re)處(chu)理(li)后，大(da)(da)部分銅原子(zi)會從(cong)基體(ti)中析(xi)(xi)出(chu)，形成(cheng)富銅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)較大(da)(da)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)，富銅相(xiang)從(cong)表面到(dao)內部呈(cheng)均勻分布。較大(da)(da)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)富銅相(xiang)析(xi)(xi)出(chu)于鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面，造成(cheng)鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)不(bu)連續，能與外界接觸(chu)，在(zai)潮濕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境中析(xi)(xi)出(chu)銅離(li)子(zi)，起到(dao)殺菌作用。

 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為推薦的(de)(de)(de)表9.85所列含銅抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)制度。眾多(duo)的(de)(de)(de)研究均(jun)表明(ming)，含銅的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)只有(you)在經(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)以后才能(neng)具有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)特(te)性。未經(jing)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)，或僅做了固溶(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)和時(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)樣品，都沒有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性能(neng)。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)條件對析出(chu)相的(de)(de)(de)數量、形貌都有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)影響，從而影響殺菌(jun)(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗(kang)(kang)菌熱處理的(de)不(bu)銹(xiu)鋼板（帶）和(he)不(bu)銹(xiu)鋼管的(de)抗(kang)(kang)菌率應符合(he)以下要(yao)求(qiu)：對大(da)腸桿菌抗(kang)(kang)菌率不(bu)小于90％，對金(jin)黃色葡萄球(qiu)菌抗(kang)(kang)菌率不(bu)小于90%。

 含銅(tong)奧氏(shi)體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)時(shi)(shi)，最(zui)(zui)初(chu)析出的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)在(zai)晶界成核，隨(sui)著抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)，析出相(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)晶內生(sheng)長成長度約為(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)生(sheng)長方(fang)向(xiang)(xiang)是(shi)沿(yan)著鋼(gang)(gang)(gang)材加(jia)(jia)工(gong)(gong)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)。脫溶析出的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)為(wei)(wei)含Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)Cu固(gu)(gu)溶體(ti)，其(qi)結構為(wei)(wei)面心立方(fang)，隨(sui)著脫溶過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)，富Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含量(liang)(liang)增加(jia)(jia)，其(qi)他元素(su)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)減(jian)少，ε-Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含量(liang)(liang)最(zui)(zui)高(gao)可達約90％。許多文獻指(zhi)出，較(jiao)佳的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)為(wei)(wei)750℃左右(you)保(bao)溫(wen)3h以上。奧氏(shi)體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)一般為(wei)(wei)：冶煉→熱(re)(re)軋→退(tui)火→冷軋→固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)(li)→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)。該工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)不(bu)足之處(chu)是(shi)：在(zai)750℃時(shi)(shi)效(xiao)3h，相(xiang)(xiang)當(dang)于對奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)進(jin)(jin)行(xing)了敏化處(chu)理(li)(li)，會降低其(qi)耐蝕性(xing)，而為(wei)(wei)了保(bao)證不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)(liang)，最(zui)(zui)后的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)必須(xu)在(zai)真空下進(jin)(jin)行(xing)，這在(zai)生(sheng)產上難以實現，亦不(bu)適(shi)應(ying)現在(zai)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產線。為(wei)(wei)此，一些研(yan)究(jiu)者嘗試在(zai)熱(re)(re)軋后先進(jin)(jin)行(xing)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)，冷軋后再固(gu)(gu)溶熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)，為(wei)(wei)了保(bao)持抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性(xing)能，對2mm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間控制在(zai)2min。試驗結果(guo)表明，采用熱(re)(re)軋→抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)→冷軋→固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)(li)，仍具有良好的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)果(guo)。鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)含量(liang)(liang)自1.54％增至3.64％時(shi)(shi)，隨(sui)銅(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)果(guo)逐步(bu)提高(gao)，當(dang)銅(tong)含量(liang)(liang)達到(dao)3.5％時(shi)(shi)，殺菌(jun)(jun)(jun)率達到(dao)99％。隨(sui)銅(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐點蝕性(xing)也有所提高(gao)。含銅(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)隨(sui)銅(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)，其(qi)強度先減(jian)后增，而塑性(xing)則(ze)先增后減(jian)，但變化幅度不(bu)大。

 對含銅鐵素(su)體(ti)抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼中抗(kang)菌(jun)相(xiang)析出行為(wei)的研究表明，在(zai)(zai)750℃×1h時效后，抗(kang)菌(jun)相(xiang)為(wei)面心立方(fang)結構(gou)，與(yu)基(ji)體(ti)存在(zai)(zai)位向關系，但其(qi)取向關系存在(zai)(zai)多樣性。抗(kang)菌(jun)相(xiang)的成分接近單質(zhi)銅，臨界析出溫(wen)度(du)達到900℃，抗(kang)菌(jun)相(xiang)的最佳時效溫(wen)度(du)范圍(wei)為(wei)750～800℃，在(zai)(zai)銅含量(liang)為(wei)1.56％時的析出量(liang)在(zai)(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)相(xiang)呈桿狀，且溫(wen)度(du)越高(gao)，其(qi)長度(du)方(fang)向的平(ping)均尺(chi)寸(cun)越大。抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼的殺菌(jun)率(lv)和其(qi)與(yu)細菌(jun)作(zuo)用(yong)時間(jian)有關，鐵素(su)體(ti)抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼與(yu)大腸桿菌(jun)作(zuo)用(yong)150min左右后，殺菌(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。

 根據研(yan)究和(he)工業生產經驗，合(he)金型抗菌不銹鋼(gang)產品有如下優點：

   ①. 抗菌(jun)性廣譜，對多種(zhong)常見病菌(jun)均具有(you)良好(hao)的殺(sha)菌(jun)效果；

  ②. 抗菌(jun)功效具有長(chang)效性，不會因表面磨損或長(chang)期浸(jin)泡而喪失；

  ③. 抗菌不銹鋼對人體是安全的，在(zai)與(yu)菌液接(jie)觸時，銅離子溶出(chu)量很小，抗菌的作用(yong)主要通過與(yu)細菌的直接(jie)接(jie)觸來實現；

  ④. 不(bu)銹鋼的基本(ben)性能(neng)，如力學性能(neng)、耐(nai)腐蝕性、冷熱加工性、焊接性能(neng)與原鋼種基本(ben)相當(dang)；

  ⑤. 成本增(zeng)加(jia)有限，含(han)銅(tong)抗菌不銹鋼(gang)的成本增(zeng)加(jia)10％～20％，含(han)銀抗菌不銹鋼(gang)的成本增(zeng)加(jia)20%~40%。

 據報道，日(ri)本生(sheng)產的鐵(tie)素體、奧氏(shi)(shi)體和馬氏(shi)(shi)體抗(kang)菌不銹鋼(gang)(gang)已分別在(zai)家電、廚房用(yong)具、刀具等領域(yu)得到推(tui)廣和應用(yong)。我國一些鋼(gang)(gang)鐵(tie)企業已可以提供各類(lei)抗(kang)菌不銹鋼(gang)(gang)。