含銅抗(kang)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。

 含銅抗(kang)(kang)菌不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)需要經(jing)過抗(kang)(kang)菌熱(re)處理(li)，這是由于(yu)銅在不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)溶解度較(jiao)(jiao)高，多以(yi)原子形(xing)(xing)(xing)式固(gu)溶于(yu)基(ji)體中(zhong)，不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)容易形(xing)(xing)(xing)成連續(xu)的(de)(de)(de)鈍(dun)化膜，固(gu)溶的(de)(de)(de)銅原子較(jiao)(jiao)難穿透鈍(dun)化膜，因此基(ji)本(ben)上表(biao)現不(bu)(bu)(bu)出(chu)抗(kang)(kang)菌功(gong)能。經(jing)過抗(kang)(kang)菌熱(re)處理(li)后，大(da)部分銅原子會從基(ji)體中(zhong)析出(chu)，形(xing)(xing)(xing)成富銅的(de)(de)(de)較(jiao)(jiao)大(da)尺寸的(de)(de)(de)析出(chu)相，富銅相從表(biao)面(mian)到內部呈均(jun)勻分布。較(jiao)(jiao)大(da)尺寸的(de)(de)(de)富銅相析出(chu)于(yu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)，造(zao)成鈍(dun)化膜不(bu)(bu)(bu)連續(xu)，能與外界接(jie)觸，在潮濕的(de)(de)(de)環境中(zhong)析出(chu)銅離子，起到殺菌作用。

 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(xiu)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)表(biao)(biao)9.85所列含銅抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)(li)制度。眾多的(de)研究均表(biao)(biao)明，含銅的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼只有(you)在經(jing)過抗菌(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)(li)以后才能具有(you)明顯的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)特性。未經(jing)抗菌(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)(li)的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼，或(huo)僅做了固溶處(chu)理(li)(li)和時效的(de)樣(yang)品(pin)，都沒有(you)明顯的(de)抗菌(jun)(jun)(jun)性能。抗菌(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)(li)的(de)條件對(dui)析出相的(de)數(shu)量、形貌都有(you)明顯的(de)影響(xiang)，從(cong)而(er)影響(xiang)殺菌(jun)(jun)(jun)率(lv)。

 YB/T 4171-2008規定經過抗菌熱處理的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼板（帶）和不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管的抗菌率應符合(he)以下要求：對(dui)大腸桿菌抗菌率不(bu)(bu)小于90％，對(dui)金黃色葡萄球菌抗菌率不(bu)(bu)小于90%。

 含銅(tong)(tong)(tong)奧氏體(ti)(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)時，最(zui)初(chu)析(xi)出的(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)在(zai)晶(jing)界成核，隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行，析(xi)出相(xiang)(xiang)向(xiang)晶(jing)內生(sheng)長成長度(du)約(yue)為(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)棒狀(zhuang)，其(qi)生(sheng)長方向(xiang)是沿(yan)著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材加工(gong)方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶(rong)(rong)析(xi)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(rong)(rong)體(ti)(ti)(ti)，其(qi)結構為(wei)(wei)面(mian)心立方，隨(sui)(sui)(sui)著(zhu)脫(tuo)溶(rong)(rong)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)進(jin)(jin)行，富Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)Cu含量(liang)(liang)增(zeng)加，其(qi)他元素的(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)高可達約(yue)90％。許多(duo)文獻指出，較佳的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)工(gong)藝為(wei)(wei)750℃左(zuo)右保溫3h以(yi)上(shang)(shang)。奧氏體(ti)(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝流程一般為(wei)(wei)：冶(ye)煉→熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→退火→冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)(li)→抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)。該工(gong)藝流程不(bu)足之處是：在(zai)750℃時效(xiao)(xiao)(xiao)3h，相(xiang)(xiang)當于對(dui)奧氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)(jin)行了敏化(hua)處理(li)(li)(li)，會(hui)降(jiang)低其(qi)耐(nai)蝕(shi)性，而為(wei)(wei)了保證不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)高的(de)(de)(de)(de)表面(mian)質量(liang)(liang)，最(zui)后的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)必須(xu)在(zai)真空下進(jin)(jin)行，這在(zai)生(sheng)產(chan)上(shang)(shang)難以(yi)實現(xian)(xian)，亦(yi)不(bu)適應現(xian)(xian)在(zai)的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)線。為(wei)(wei)此，一些研(yan)究者嘗試在(zai)熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)后先(xian)進(jin)(jin)行抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)，冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)后再固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝，為(wei)(wei)了保持抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)性能，對(dui)2mm厚的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)時效(xiao)(xiao)(xiao)時間控制在(zai)2min。試驗結果(guo)(guo)表明，采用熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)→冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)(li)，仍具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)自1.54％增(zeng)至3.64％時，隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)逐步提(ti)高，當銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)達到3.5％時，殺菌(jun)率達到99％。隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)性也有(you)所提(ti)高。含銅(tong)(tong)(tong)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，其(qi)強度(du)先(xian)減(jian)后增(zeng)，而塑性則先(xian)增(zeng)后減(jian)，但變化(hua)幅(fu)度(du)不(bu)大。

 對含銅鐵(tie)(tie)素體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)相(xiang)析出(chu)行為(wei)(wei)的(de)研(yan)究表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)相(xiang)為(wei)(wei)面心立(li)方結構，與(yu)基體(ti)存在(zai)位向關系，但其(qi)取向關系存在(zai)多樣性。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)相(xiang)的(de)成分接近(jin)單質銅，臨界(jie)析出(chu)溫(wen)度(du)達(da)到900℃，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)相(xiang)的(de)最(zui)佳時(shi)效溫(wen)度(du)范圍為(wei)(wei)750～800℃，在(zai)銅含量(liang)為(wei)(wei)1.56％時(shi)的(de)析出(chu)量(liang)在(zai)0.6％以(yi)上，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)相(xiang)呈(cheng)桿狀，且溫(wen)度(du)越高，其(qi)長度(du)方向的(de)平(ping)均(jun)尺(chi)寸越大。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)率和其(qi)與(yu)細菌(jun)(jun)(jun)作(zuo)用時(shi)間(jian)有關，鐵(tie)(tie)素體(ti)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與(yu)大腸桿菌(jun)(jun)(jun)作(zuo)用150min左右后，殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)率才會達(da)到99.9％以(yi)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(ju)研究和(he)工業生產經驗，合金型抗(kang)菌不銹鋼產品有如下優點：

   ①. 抗菌性廣譜，對(dui)多(duo)種常見病菌均具(ju)有良好(hao)的殺菌效果；

  ②. 抗菌功效(xiao)具有長效(xiao)性，不會(hui)因表面磨(mo)損或長期浸泡而(er)喪失；

  ③. 抗(kang)菌(jun)不銹鋼對人體是(shi)安全的(de)，在與菌(jun)液接觸時(shi)，銅(tong)離子(zi)溶出(chu)量很小(xiao)，抗(kang)菌(jun)的(de)作用(yong)主要(yao)通過與細菌(jun)的(de)直接接觸來實現；

  ④. 不銹鋼(gang)的基本性(xing)能，如力學性(xing)能、耐腐蝕性(xing)、冷(leng)熱加工(gong)性(xing)、焊接性(xing)能與(yu)原鋼(gang)種基本相當；

  ⑤. 成本增(zeng)(zeng)加(jia)有限(xian)，含(han)銅抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)成本增(zeng)(zeng)加(jia)10％～20％，含(han)銀抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)成本增(zeng)(zeng)加(jia)20%~40%。

 據報道，日本生產的鐵素體(ti)、奧氏體(ti)和馬氏體(ti)抗(kang)(kang)菌不銹(xiu)鋼已分別在家(jia)電、廚房(fang)用(yong)具、刀具等領域得到推廣和應用(yong)。我國一些鋼鐵企業已可以提供(gong)各(ge)類(lei)抗(kang)(kang)菌不銹(xiu)鋼。