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)抗菌不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)需要經過抗菌熱處理，這(zhe)是由于(yu)銅(tong)在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)溶(rong)解度較(jiao)(jiao)高，多(duo)以原(yuan)子形式固溶(rong)于(yu)基體中，不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)面(mian)(mian)容易形成(cheng)連續的(de)(de)鈍化膜，固溶(rong)的(de)(de)銅(tong)原(yuan)子較(jiao)(jiao)難穿透鈍化膜，因此基本上表(biao)現(xian)不(bu)出(chu)抗菌功能(neng)(neng)。經過抗菌熱處理后，大(da)部分銅(tong)原(yuan)子會(hui)從基體中析出(chu)，形成(cheng)富銅(tong)的(de)(de)較(jiao)(jiao)大(da)尺寸的(de)(de)析出(chu)相(xiang)，富銅(tong)相(xiang)從表(biao)面(mian)(mian)到內部呈(cheng)均(jun)勻分布。較(jiao)(jiao)大(da)尺寸的(de)(de)富銅(tong)相(xiang)析出(chu)于(yu)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)，造成(cheng)鈍化膜不(bu)連續，能(neng)(neng)與外界(jie)接觸，在潮濕的(de)(de)環境中析出(chu)銅(tong)離子，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）、不銹鋼(gang)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(wei)推(tui)薦的(de)(de)(de)表9.85所列含(han)銅抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)制度。眾(zhong)多的(de)(de)(de)研究均表明(ming)(ming)(ming)，含(han)銅的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼只(zhi)有在經過(guo)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)以后(hou)才能具有明(ming)(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)特(te)性。未經抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼，或(huo)僅做了(le)固溶處(chu)理(li)和時效的(de)(de)(de)樣品，都(dou)沒有明(ming)(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)性能。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)條件對析(xi)出(chu)相的(de)(de)(de)數量(liang)、形貌都(dou)有明(ming)(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，從而影(ying)響(xiang)殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)(jun)率(lv)。

 YB/T 4171-2008規定經過(guo)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理(li)的不(bu)銹鋼板（帶(dai)）和不(bu)銹鋼管(guan)的抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)率(lv)應符合以下要求：對大腸桿菌(jun)(jun)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)小于90％，對金黃(huang)色葡萄球菌(jun)(jun)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)小于90%。

 含(han)銅(tong)(tong)(tong)奧(ao)氏體抗菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)時(shi)(shi)，最(zui)初析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)在(zai)晶界成核，隨(sui)(sui)(sui)著抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)進行，析出(chu)相(xiang)向晶內生(sheng)(sheng)長成長度約(yue)為(wei)(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)(de)棒狀，其生(sheng)(sheng)長方向是(shi)沿著鋼(gang)材加工(gong)(gong)方向的(de)(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶(rong)(rong)析出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)為(wei)(wei)(wei)含(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)(de)Cu固溶(rong)(rong)體，其結構為(wei)(wei)(wei)面(mian)心立方，隨(sui)(sui)(sui)著脫(tuo)溶(rong)(rong)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)進行，富Cu相(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加，其他元素的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)減(jian)少(shao)，ε-Cu相(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)量(liang)(liang)最(zui)高(gao)可達(da)約(yue)90％。許多(duo)文(wen)獻指(zhi)出(chu)，較佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)為(wei)(wei)(wei)750℃左右保溫3h以上(shang)。奧(ao)氏體抗菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)(cheng)一般為(wei)(wei)(wei)：冶煉→熱(re)軋(ya)(ya)→退火→冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)→抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。該工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)(cheng)不(bu)(bu)足之處(chu)(chu)(chu)(chu)是(shi)：在(zai)750℃時(shi)(shi)效(xiao)3h，相(xiang)當于對(dui)奧(ao)氏體鋼(gang)進行了敏化(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，會降低其耐(nai)蝕性，而為(wei)(wei)(wei)了保證不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)質量(liang)(liang)，最(zui)后的(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)必須在(zai)真空(kong)下進行，這在(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)上(shang)難以實現，亦(yi)不(bu)(bu)適應現在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)生(sheng)(sheng)產(chan)線。為(wei)(wei)(wei)此，一些(xie)研究者嘗(chang)試(shi)在(zai)熱(re)軋(ya)(ya)后先(xian)進行抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)后再固溶(rong)(rong)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)，為(wei)(wei)(wei)了保持抗菌(jun)(jun)(jun)性能，對(dui)2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)板的(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)(rong)時(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)間控制在(zai)2min。試(shi)驗結果(guo)表(biao)(biao)明，采用(yong)熱(re)軋(ya)(ya)→抗菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)→冷(leng)(leng)軋(ya)(ya)→固溶(rong)(rong)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，仍具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)抗菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)果(guo)。鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)(liang)自1.54％增(zeng)(zeng)至(zhi)3.64％時(shi)(shi)，隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，抗菌(jun)(jun)(jun)效(xiao)果(guo)逐步提(ti)高(gao)，當銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)(liang)達(da)到3.5％時(shi)(shi)，殺菌(jun)(jun)(jun)率達(da)到99％。隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕性也有所提(ti)高(gao)。含(han)銅(tong)(tong)(tong)抗菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨(sui)(sui)(sui)銅(tong)(tong)(tong)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，其強度先(xian)減(jian)后增(zeng)(zeng)，而塑性則先(xian)增(zeng)(zeng)后減(jian)，但(dan)變化(hua)幅度不(bu)(bu)大(da)。

 對(dui)含銅鐵(tie)素(su)體抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中抗(kang)菌(jun)相(xiang)(xiang)析(xi)出行為的(de)(de)(de)研究表明，在(zai)750℃×1h時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后，抗(kang)菌(jun)相(xiang)(xiang)為面心立方結構，與基體存在(zai)位向(xiang)關(guan)系，但其(qi)取(qu)向(xiang)關(guan)系存在(zai)多樣性。抗(kang)菌(jun)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)成分接近單(dan)質銅，臨界析(xi)出溫(wen)(wen)度(du)達到(dao)900℃，抗(kang)菌(jun)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)最(zui)佳時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)度(du)范圍(wei)為750～800℃，在(zai)銅含量為1.56％時(shi)(shi)的(de)(de)(de)析(xi)出量在(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)相(xiang)(xiang)呈桿狀，且溫(wen)(wen)度(du)越(yue)高，其(qi)長度(du)方向(xiang)的(de)(de)(de)平均(jun)尺寸越(yue)大。抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)殺(sha)(sha)菌(jun)率(lv)和(he)其(qi)與細菌(jun)作(zuo)用(yong)時(shi)(shi)間有關(guan)，鐵(tie)素(su)體抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與大腸(chang)桿菌(jun)作(zuo)用(yong)150min左右后，殺(sha)(sha)菌(jun)率(lv)才會達到(dao)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(ju)研(yan)究和工業生產經驗，合金(jin)型(xing)抗菌(jun)不銹鋼產品有如下優點：

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

  ②. 抗菌功效(xiao)(xiao)具有長效(xiao)(xiao)性，不會因表面磨損或長期(qi)浸泡而喪失；

  ③. 抗菌不銹鋼對人體是安全(quan)的(de)，在(zai)與(yu)菌液接(jie)觸時(shi)，銅離子溶出量很小，抗菌的(de)作(zuo)用(yong)主(zhu)要通過與(yu)細菌的(de)直接(jie)接(jie)觸來實現；

  ④. 不銹鋼的基本性能，如(ru)力學性能、耐腐蝕(shi)性、冷熱(re)加工(gong)性、焊接性能與原鋼種基本相當；

  ⑤. 成本(ben)增(zeng)加(jia)有(you)限，含銅抗菌不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)增(zeng)加(jia)10％～20％，含銀抗菌不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)增(zeng)加(jia)20%~40%。

 據報道，日本生產的(de)鐵素體(ti)、奧(ao)氏體(ti)和馬氏體(ti)抗(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼已(yi)分別在家電、廚房用(yong)具、刀(dao)具等(deng)領(ling)域得到推廣和應用(yong)。我國一些鋼鐵企業已(yi)可以提(ti)供各(ge)類(lei)抗(kang)菌不(bu)銹(xiu)鋼。