含銅抗菌不銹(xiu)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(han)銅(tong)抗(kang)菌不銹鋼(gang)(gang)需要經過抗(kang)菌熱處理，這是由于銅(tong)在不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的溶(rong)(rong)解度較(jiao)高(gao)，多(duo)以原子(zi)形式(shi)固溶(rong)(rong)于基(ji)(ji)體(ti)中(zhong)，不銹鋼(gang)(gang)表面(mian)容易形成連(lian)續(xu)的鈍化(hua)膜，固溶(rong)(rong)的銅(tong)原子(zi)較(jiao)難穿透鈍化(hua)膜，因此基(ji)(ji)本上(shang)表現(xian)不出(chu)抗(kang)菌功能(neng)。經過抗(kang)菌熱處理后，大部(bu)分銅(tong)原子(zi)會(hui)從基(ji)(ji)體(ti)中(zhong)析出(chu)，形成富(fu)(fu)銅(tong)的較(jiao)大尺寸(cun)的析出(chu)相，富(fu)(fu)銅(tong)相從表面(mian)到內部(bu)呈均勻分布。較(jiao)大尺寸(cun)的富(fu)(fu)銅(tong)相析出(chu)于鋼(gang)(gang)的表面(mian)，造成鈍化(hua)膜不連(lian)續(xu)，能(neng)與外界接觸，在潮濕的環(huan)境中(zhong)析出(chu)銅(tong)離(li)子(zi)，起(qi)到殺菌作(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)(biao)9.87為推薦的(de)(de)表(biao)(biao)9.85所列含銅抗(kang)(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌熱處(chu)理(li)(li)制度。眾多的(de)(de)研究(jiu)均表(biao)(biao)明，含銅的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼只(zhi)有(you)在(zai)經(jing)過抗(kang)(kang)(kang)菌熱處(chu)理(li)(li)以后才能具有(you)明顯的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌特(te)性(xing)。未經(jing)抗(kang)(kang)(kang)菌熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼，或僅做(zuo)了固溶處(chu)理(li)(li)和(he)時效的(de)(de)樣(yang)品，都沒有(you)明顯的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌性(xing)能。抗(kang)(kang)(kang)菌熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)條件(jian)對析出相的(de)(de)數量、形貌都有(you)明顯的(de)(de)影響，從而(er)影響殺菌率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗菌(jun)熱處理(li)的不銹(xiu)鋼板（帶）和(he)不銹(xiu)鋼管的抗菌(jun)率(lv)應符合以下要求：對大腸桿(gan)菌(jun)抗菌(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90％，對金(jin)黃(huang)色葡萄球菌(jun)抗菌(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90%。

 含(han)(han)(han)銅(tong)奧(ao)氏(shi)體抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)時(shi)(shi)，最初析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)在(zai)(zai)晶(jing)界成核，隨著抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)進行(xing)，析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)向晶(jing)內生(sheng)長成長度(du)約為(wei)30nm的(de)(de)(de)棒(bang)狀，其(qi)生(sheng)長方(fang)向是(shi)沿著鋼(gang)(gang)材加(jia)工(gong)(gong)方(fang)向的(de)(de)(de)。脫(tuo)(tuo)溶(rong)(rong)析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)為(wei)含(han)(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)Cu固溶(rong)(rong)體，其(qi)結構為(wei)面(mian)心立方(fang)，隨著脫(tuo)(tuo)溶(rong)(rong)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)進行(xing)，富Cu相(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)他元素的(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)減少，ε-Cu相(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)量(liang)最高可(ke)達約90％。許多文獻指出(chu)，較佳(jia)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝為(wei)750℃左右保溫3h以上。奧(ao)氏(shi)體抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝流(liu)程(cheng)(cheng)(cheng)一般(ban)為(wei)：冶煉→熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)→退火→冷(leng)軋(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)理(li)→抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)。該工(gong)(gong)藝流(liu)程(cheng)(cheng)(cheng)不(bu)足之處(chu)是(shi)：在(zai)(zai)750℃時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)3h，相(xiang)(xiang)當于對奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)進行(xing)了敏(min)化處(chu)理(li)，會降低其(qi)耐蝕(shi)性，而為(wei)了保證不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)高的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量(liang)，最后(hou)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)必(bi)須在(zai)(zai)真空下進行(xing)，這在(zai)(zai)生(sheng)產(chan)上難以實現，亦不(bu)適應現在(zai)(zai)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)線。為(wei)此(ci)，一些研究(jiu)者嘗試在(zai)(zai)熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)后(hou)先(xian)進行(xing)抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)，冷(leng)軋(ya)后(hou)再固溶(rong)(rong)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝，為(wei)了保持抗(kang)(kang)菌(jun)性能，對2mm厚的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間(jian)控制在(zai)(zai)2min。試驗結果(guo)表(biao)明，采用(yong)熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)→抗(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理(li)→冷(leng)軋(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)理(li)，仍具有(you)良好的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)效(xiao)(xiao)果(guo)。鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)銅(tong)含(han)(han)(han)量(liang)自1.54％增(zeng)(zeng)至(zhi)3.64％時(shi)(shi)，隨銅(tong)含(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，抗(kang)(kang)菌(jun)效(xiao)(xiao)果(guo)逐(zhu)步提高，當銅(tong)含(han)(han)(han)量(liang)達到3.5％時(shi)(shi)，殺菌(jun)率(lv)達到99％。隨銅(tong)含(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐點蝕(shi)性也(ye)有(you)所提高。含(han)(han)(han)銅(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)隨銅(tong)含(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，其(qi)強度(du)先(xian)減后(hou)增(zeng)(zeng)，而塑性則先(xian)增(zeng)(zeng)后(hou)減，但變化幅(fu)度(du)不(bu)大。

 對含(han)銅(tong)(tong)鐵素體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中抗(kang)(kang)菌(jun)相析出(chu)行為(wei)的(de)研究(jiu)表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后，抗(kang)(kang)菌(jun)相為(wei)面心(xin)立方結構，與(yu)基體(ti)存在(zai)位向(xiang)關(guan)系，但(dan)其取向(xiang)關(guan)系存在(zai)多樣(yang)性(xing)。抗(kang)(kang)菌(jun)相的(de)成分接近單質銅(tong)(tong)，臨界析出(chu)溫度達到900℃，抗(kang)(kang)菌(jun)相的(de)最佳時(shi)效溫度范圍為(wei)750～800℃，在(zai)銅(tong)(tong)含(han)量為(wei)1.56％時(shi)的(de)析出(chu)量在(zai)0.6％以上(shang)，抗(kang)(kang)菌(jun)相呈(cheng)桿(gan)狀，且溫度越高，其長(chang)度方向(xiang)的(de)平均尺寸越大。抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)殺菌(jun)率和其與(yu)細菌(jun)作(zuo)用(yong)時(shi)間(jian)有關(guan)，鐵素體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼(gang)(gang)與(yu)大腸(chang)桿(gan)菌(jun)作(zuo)用(yong)150min左(zuo)右后，殺菌(jun)率才會達到99.9％以上(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(ye)生(sheng)產經驗，合金(jin)型抗菌(jun)不銹(xiu)鋼產品有如下優(you)點：

   ①. 抗(kang)菌性廣譜(pu)，對多種常見病菌均具有良好(hao)的殺菌效(xiao)果；

  ②. 抗菌功效(xiao)具(ju)有(you)長效(xiao)性，不會因表面磨損(sun)或長期(qi)浸泡而喪失；

  ③. 抗菌(jun)不銹鋼對人(ren)體是安全的，在(zai)與菌(jun)液接觸時(shi)，銅(tong)離子溶出(chu)量很(hen)小，抗菌(jun)的作用(yong)主要通過(guo)與細菌(jun)的直接接觸來(lai)實現(xian)；

  ④. 不銹鋼的基(ji)本(ben)性(xing)能，如力學(xue)性(xing)能、耐腐(fu)蝕性(xing)、冷熱加工性(xing)、焊(han)接性(xing)能與原鋼種基(ji)本(ben)相(xiang)當；

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

 據報(bao)道，日本生產的鐵素體(ti)、奧氏體(ti)和馬氏體(ti)抗(kang)菌不銹鋼已分別(bie)在家電、廚(chu)房(fang)用具、刀具等領域得到(dao)推廣(guang)和應用。我(wo)國一些鋼鐵企業已可(ke)以提供各類抗(kang)菌不銹鋼。