含銅抗菌不銹(xiu)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)銅抗(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)需要經過(guo)(guo)抗(kang)菌熱處(chu)理，這(zhe)是由(you)于(yu)(yu)銅在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的溶解(jie)度較高，多以(yi)原子(zi)形(xing)式(shi)固溶于(yu)(yu)基(ji)體(ti)中，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)容易形(xing)成(cheng)連續(xu)的鈍化(hua)膜(mo)，固溶的銅原子(zi)較難穿透鈍化(hua)膜(mo)，因此基(ji)本(ben)上表(biao)現不(bu)出(chu)抗(kang)菌功(gong)能。經過(guo)(guo)抗(kang)菌熱處(chu)理后，大部分銅原子(zi)會(hui)從基(ji)體(ti)中析出(chu)，形(xing)成(cheng)富銅的較大尺(chi)寸的析出(chu)相，富銅相從表(biao)面(mian)到內部呈(cheng)均勻分布。較大尺(chi)寸的富銅相析出(chu)于(yu)(yu)鋼(gang)(gang)的表(biao)面(mian)，造成(cheng)鈍化(hua)膜(mo)不(bu)連續(xu)，能與外界(jie)接觸，在(zai)潮濕的環境中析出(chu)銅離(li)子(zi)，起到殺(sha)菌作用(yong)。

 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9.87為推(tui)薦(jian)的(de)(de)(de)(de)表9.85所列含(han)銅抗(kang)菌(jun)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)熱處理制(zhi)度。眾(zhong)多的(de)(de)(de)(de)研究均表明(ming)，含(han)銅的(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹鋼只有(you)在經(jing)過(guo)抗(kang)菌(jun)熱處理以后才(cai)能具有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)特性。未經(jing)抗(kang)菌(jun)熱處理的(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹鋼，或(huo)僅做了固(gu)溶處理和(he)時(shi)效的(de)(de)(de)(de)樣品，都(dou)沒有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)性能。抗(kang)菌(jun)熱處理的(de)(de)(de)(de)條件對析出(chu)相的(de)(de)(de)(de)數量、形(xing)貌都(dou)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，從(cong)而影(ying)響殺(sha)菌(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗(kang)菌(jun)(jun)熱處理的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板（帶）和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)抗(kang)菌(jun)(jun)率(lv)(lv)應符合以下(xia)要求：對大腸(chang)桿菌(jun)(jun)抗(kang)菌(jun)(jun)率(lv)(lv)不(bu)小(xiao)于90％，對金(jin)黃色(se)葡萄(tao)球菌(jun)(jun)抗(kang)菌(jun)(jun)率(lv)(lv)不(bu)小(xiao)于90%。

 含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)奧(ao)(ao)氏體(ti)抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)在(zai)(zai)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)時(shi)，最初析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)在(zai)(zai)晶(jing)界成(cheng)核(he)，隨(sui)著抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行，析出(chu)相(xiang)(xiang)向晶(jing)內(nei)生長成(cheng)長度(du)約為30nm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棒狀(zhuang)，其(qi)生長方(fang)向是(shi)沿著鋼(gang)材加(jia)(jia)工(gong)(gong)方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。脫溶(rong)(rong)析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)為含(han)(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu固溶(rong)(rong)體(ti)，其(qi)結構為面心立方(fang)，隨(sui)著脫溶(rong)(rong)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行，富(fu)Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)他元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)減少，ε-Cu相(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)量(liang)(liang)最高可達(da)約90％。許(xu)多文獻(xian)指出(chu)，較佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)為750℃左右保(bao)溫3h以上。奧(ao)(ao)氏體(ti)抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)一般為：冶煉→熱(re)(re)軋(ya)→退火(huo)→冷(leng)軋(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)→抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程(cheng)不足之處(chu)(chu)是(shi)：在(zai)(zai)750℃時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)3h，相(xiang)(xiang)當于對奧(ao)(ao)氏體(ti)鋼(gang)進(jin)行了敏(min)化處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，會降低其(qi)耐蝕(shi)性，而(er)為了保(bao)證不銹鋼(gang)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量(liang)(liang)，最后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)必須在(zai)(zai)真空下進(jin)行，這(zhe)在(zai)(zai)生產(chan)上難以實現，亦不適應現在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹鋼(gang)生產(chan)線。為此，一些研究者嘗試(shi)(shi)在(zai)(zai)熱(re)(re)軋(ya)后(hou)(hou)(hou)先進(jin)行抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，冷(leng)軋(ya)后(hou)(hou)(hou)再(zai)固溶(rong)(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)，為了保(bao)持抗菌(jun)(jun)(jun)性能，對2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)間控制(zhi)在(zai)(zai)2min。試(shi)(shi)驗結果(guo)表(biao)明，采用熱(re)(re)軋(ya)→抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)→冷(leng)軋(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，仍具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)自(zi)1.54％增(zeng)至3.64％時(shi)，隨(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，抗菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)逐步提(ti)高，當銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)達(da)到3.5％時(shi)，殺菌(jun)(jun)(jun)率達(da)到99％。隨(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)性也有所提(ti)高。含(han)(han)(han)銅(tong)(tong)(tong)抗菌(jun)(jun)(jun)不銹鋼(gang)隨(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)強(qiang)度(du)先減后(hou)(hou)(hou)增(zeng)，而(er)塑性則先增(zeng)后(hou)(hou)(hou)減，但變(bian)化幅度(du)不大。

 對含(han)銅(tong)鐵素體(ti)抗(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)抗(kang)(kang)菌相(xiang)(xiang)析出行為(wei)的(de)研究(jiu)表明(ming)，在750℃×1h時效后(hou)，抗(kang)(kang)菌相(xiang)(xiang)為(wei)面心(xin)立方(fang)結(jie)構，與基(ji)體(ti)存(cun)在位向(xiang)關系，但其(qi)(qi)(qi)取向(xiang)關系存(cun)在多樣性(xing)。抗(kang)(kang)菌相(xiang)(xiang)的(de)成分接近單質銅(tong)，臨(lin)界(jie)析出溫度(du)(du)(du)達到900℃，抗(kang)(kang)菌相(xiang)(xiang)的(de)最佳時效溫度(du)(du)(du)范圍為(wei)750～800℃，在銅(tong)含(han)量為(wei)1.56％時的(de)析出量在0.6％以上，抗(kang)(kang)菌相(xiang)(xiang)呈桿(gan)狀，且溫度(du)(du)(du)越高，其(qi)(qi)(qi)長度(du)(du)(du)方(fang)向(xiang)的(de)平均尺寸(cun)越大。抗(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)殺菌率和其(qi)(qi)(qi)與細菌作用時間有關，鐵素體(ti)抗(kang)(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與大腸(chang)桿(gan)菌作用150min左右后(hou)，殺菌率才會達到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。

 根據研究和工業生產(chan)經驗，合金(jin)型抗菌不銹(xiu)鋼產(chan)品有如下優點(dian)：

   ①. 抗菌性廣譜，對多(duo)種常見病菌均具有良好的(de)殺菌效果；

  ②. 抗菌(jun)功效具有(you)長效性，不會因表(biao)面磨損或長期浸泡(pao)而喪(sang)失；

  ③. 抗菌(jun)不銹鋼對人體是安全(quan)的(de)，在與菌(jun)液接觸時，銅離子(zi)溶出量很小(xiao)，抗菌(jun)的(de)作用主要通(tong)過與細菌(jun)的(de)直接接觸來實(shi)現；

  ④. 不(bu)銹(xiu)鋼的(de)基本性(xing)能(neng)(neng)，如力學性(xing)能(neng)(neng)、耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)、冷熱加工性(xing)、焊接性(xing)能(neng)(neng)與(yu)原鋼種基本相當；

  ⑤. 成(cheng)(cheng)本(ben)增加(jia)有(you)限，含銅抗菌不銹鋼(gang)(gang)的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)增加(jia)10％～20％，含銀抗菌不銹鋼(gang)(gang)的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)增加(jia)20%~40%。

 據報(bao)道，日本生產的鐵(tie)素體(ti)(ti)、奧(ao)氏體(ti)(ti)和馬氏體(ti)(ti)抗菌不銹鋼(gang)(gang)已(yi)分別在家(jia)電、廚房用具、刀具等領域得(de)到推廣和應用。我(wo)國一些鋼(gang)(gang)鐵(tie)企業已(yi)可以提供各類(lei)抗菌不銹鋼(gang)(gang)。