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(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼需要經(jing)過(guo)抗(kang)菌(jun)熱(re)處理，這是由(you)于銅(tong)在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中的(de)(de)溶解度較高，多以原子形式固溶于基體(ti)(ti)中，不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)(biao)面容易形成(cheng)連續的(de)(de)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)，固溶的(de)(de)銅(tong)原子較難穿透(tou)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)，因此基本(ben)上(shang)表(biao)(biao)現不(bu)(bu)出(chu)抗(kang)菌(jun)功能。經(jing)過(guo)抗(kang)菌(jun)熱(re)處理后，大部(bu)分銅(tong)原子會從(cong)基體(ti)(ti)中析(xi)出(chu)，形成(cheng)富(fu)(fu)銅(tong)的(de)(de)較大尺寸(cun)的(de)(de)析(xi)出(chu)相，富(fu)(fu)銅(tong)相從(cong)表(biao)(biao)面到(dao)(dao)內部(bu)呈均勻分布(bu)。較大尺寸(cun)的(de)(de)富(fu)(fu)銅(tong)相析(xi)出(chu)于鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面，造成(cheng)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)不(bu)(bu)連續，能與(yu)外(wai)界接觸，在(zai)潮濕的(de)(de)環(huan)境中析(xi)出(chu)銅(tong)離子，起到(dao)(dao)殺菌(jun)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(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)9.85所列(lie)含(han)銅抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)理制度。眾多的(de)(de)(de)(de)(de)研究均表(biao)(biao)明(ming)(ming)(ming)，含(han)銅的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼只有(you)在經(jing)過(guo)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)理以(yi)后才(cai)能(neng)(neng)具有(you)明(ming)(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)特(te)性。未(wei)經(jing)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼，或僅做了固溶處(chu)理和時效的(de)(de)(de)(de)(de)樣品，都沒有(you)明(ming)(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性能(neng)(neng)。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件對析出相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)數量、形貌都有(you)明(ming)(ming)(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，從而影響(xiang)殺菌(jun)(jun)(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗(kang)菌(jun)熱(re)處理的不(bu)銹鋼(gang)板（帶）和不(bu)銹鋼(gang)管的抗(kang)菌(jun)率應符合以下要求(qiu)：對(dui)大腸桿(gan)菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不(bu)小于(yu)90％，對(dui)金黃色葡萄球菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不(bu)小于(yu)90%。

 含(han)(han)(han)(han)(han)(han)銅奧氏(shi)體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)時(shi)(shi)(shi)，最初析出(chu)的(de)(de)ε-Cu相(xiang)在(zai)(zai)晶界成(cheng)核，隨(sui)著抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)過程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)進(jin)行(xing)，析出(chu)相(xiang)向晶內生長成(cheng)長度約為(wei)30nm的(de)(de)棒狀，其生長方向是沿著鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)加(jia)工(gong)方向的(de)(de)。脫溶(rong)(rong)析出(chu)的(de)(de)ε-Cu相(xiang)為(wei)含(han)(han)(han)(han)(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)Cu固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)，其結構為(wei)面心立方，隨(sui)著脫溶(rong)(rong)過程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)進(jin)行(xing)，富Cu相(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，其他元(yuan)素的(de)(de)含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)減(jian)少(shao)，ε-Cu相(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)最高(gao)(gao)可(ke)達(da)約90％。許(xu)多文獻指出(chu)，較佳的(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝為(wei)750℃左(zuo)右保(bao)(bao)溫3h以上。奧氏(shi)體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)生產(chan)工(gong)藝流程(cheng)(cheng)(cheng)一般為(wei)：冶煉→熱(re)(re)軋(ya)(ya)→退火→冷軋(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)→抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)。該工(gong)藝流程(cheng)(cheng)(cheng)不(bu)(bu)足(zu)之處是：在(zai)(zai)750℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)3h，相(xiang)當(dang)于(yu)對奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進(jin)行(xing)了(le)敏化處理(li)(li)，會降低(di)其耐(nai)蝕(shi)性(xing)，而為(wei)了(le)保(bao)(bao)證不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)高(gao)(gao)的(de)(de)表(biao)面質量(liang)(liang)(liang)，最后的(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)必須在(zai)(zai)真空下進(jin)行(xing)，這在(zai)(zai)生產(chan)上難(nan)以實(shi)現，亦不(bu)(bu)適應現在(zai)(zai)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生產(chan)線(xian)。為(wei)此(ci)，一些(xie)研(yan)究者嘗試(shi)在(zai)(zai)熱(re)(re)軋(ya)(ya)后先進(jin)行(xing)抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)，冷軋(ya)(ya)后再固(gu)溶(rong)(rong)熱(re)(re)處理(li)(li)的(de)(de)工(gong)藝，為(wei)了(le)保(bao)(bao)持抗(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能，對2mm厚(hou)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi)間控制(zhi)在(zai)(zai)2min。試(shi)驗結果(guo)(guo)表(biao)明，采(cai)用熱(re)(re)軋(ya)(ya)→抗(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處理(li)(li)→冷軋(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)，仍具有良好的(de)(de)抗(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)果(guo)(guo)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)銅含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)自1.54％增(zeng)(zeng)(zeng)至3.64％時(shi)(shi)(shi)，隨(sui)銅含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，抗(kang)菌(jun)(jun)效(xiao)果(guo)(guo)逐步提高(gao)(gao)，當(dang)銅含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)達(da)到(dao)3.5％時(shi)(shi)(shi)，殺菌(jun)(jun)率達(da)到(dao)99％。隨(sui)銅含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)性(xing)也有所(suo)提高(gao)(gao)。含(han)(han)(han)(han)(han)(han)銅抗(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)隨(sui)銅含(han)(han)(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，其強度先減(jian)后增(zeng)(zeng)(zeng)，而塑性(xing)則(ze)先增(zeng)(zeng)(zeng)后減(jian)，但變化幅度不(bu)(bu)大。

 對含銅鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼中抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相析出行為(wei)(wei)的研究表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相為(wei)(wei)面心立方結構(gou)，與基體(ti)存在(zai)位向關(guan)系(xi)，但其(qi)(qi)取向關(guan)系(xi)存在(zai)多(duo)樣(yang)性。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相的成分接近單質(zhi)銅，臨界析出溫度(du)(du)(du)達到900℃，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相的最佳時(shi)效溫度(du)(du)(du)范圍為(wei)(wei)750～800℃，在(zai)銅含量(liang)為(wei)(wei)1.56％時(shi)的析出量(liang)在(zai)0.6％以上，抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)相呈桿(gan)狀，且溫度(du)(du)(du)越高，其(qi)(qi)長度(du)(du)(du)方向的平均尺寸越大。抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼的殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)率和其(qi)(qi)與細菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用(yong)時(shi)間有關(guan)，鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)抗(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不銹鋼與大腸(chang)桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用(yong)150min左右后，殺(sha)菌(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)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(gen)據研究和工(gong)業生產(chan)經驗，合金型抗菌不(bu)銹鋼(gang)產(chan)品有如下優點：

   ①. 抗菌性廣(guang)譜，對多種(zhong)常見病(bing)菌均具(ju)有良好的(de)殺菌效(xiao)果(guo)；

  ②. 抗菌功效(xiao)具有長(chang)效(xiao)性，不會因(yin)表面磨損(sun)或長(chang)期(qi)浸泡(pao)而喪失；

  ③. 抗(kang)菌不銹鋼對(dui)人體是安全的(de)，在(zai)與(yu)菌液接觸時，銅離(li)子(zi)溶出量很小，抗(kang)菌的(de)作用主要通(tong)過與(yu)細菌的(de)直接接觸來(lai)實現；

  ④. 不銹鋼(gang)的基本性能，如(ru)力學性能、耐腐蝕性、冷熱(re)加(jia)工性、焊(han)接性能與原(yuan)鋼(gang)種基本相當；

  ⑤. 成本(ben)(ben)增(zeng)加有限，含銅抗(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)(ben)增(zeng)加10％～20％，含銀抗(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)的成本(ben)(ben)增(zeng)加20%~40%。

 據報道，日本(ben)生(sheng)產(chan)的鐵素體、奧氏(shi)體和馬氏(shi)體抗菌不銹鋼已分別在家電、廚房用具、刀具等領域得到推(tui)廣和應用。我國一些鋼鐵企業(ye)已可以(yi)提供(gong)各類抗菌不銹鋼。