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)(tong)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)需(xu)要經(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)熱處理(li)，這是由于銅(tong)(tong)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)溶(rong)解(jie)度(du)較(jiao)高，多(duo)以(yi)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)形式固溶(rong)于基(ji)體中，不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)表面容(rong)易(yi)形成連(lian)續的(de)鈍化膜(mo)(mo)，固溶(rong)的(de)銅(tong)(tong)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)較(jiao)難穿透鈍化膜(mo)(mo)，因此(ci)基(ji)本上表現(xian)不(bu)(bu)出(chu)(chu)抗(kang)(kang)菌(jun)功(gong)能(neng)(neng)。經(jing)過抗(kang)(kang)菌(jun)熱處理(li)后，大(da)(da)部分銅(tong)(tong)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)會從(cong)基(ji)體中析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，形成富銅(tong)(tong)的(de)較(jiao)大(da)(da)尺寸的(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)相(xiang)，富銅(tong)(tong)相(xiang)從(cong)表面到內部呈均勻分布。較(jiao)大(da)(da)尺寸的(de)富銅(tong)(tong)相(xiang)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)于鋼(gang)(gang)的(de)表面，造(zao)成鈍化膜(mo)(mo)不(bu)(bu)連(lian)續，能(neng)(neng)與外界接觸，在(zai)潮濕的(de)環境中析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)銅(tong)(tong)離子(zi)，起(qi)到殺菌(jun)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為推薦(jian)的(de)表9.85所列含(han)銅抗(kang)菌不銹(xiu)鋼的(de)抗(kang)菌熱(re)(re)(re)處理(li)制(zhi)度。眾多的(de)研究均(jun)表明，含(han)銅的(de)抗(kang)菌不銹(xiu)鋼只(zhi)有在經過抗(kang)菌熱(re)(re)(re)處理(li)以后才能具有明顯(xian)的(de)抗(kang)菌特性(xing)。未(wei)經抗(kang)菌熱(re)(re)(re)處理(li)的(de)抗(kang)菌不銹(xiu)鋼，或僅做了固(gu)溶處理(li)和時效的(de)樣品(pin)，都沒有明顯(xian)的(de)抗(kang)菌性(xing)能。抗(kang)菌熱(re)(re)(re)處理(li)的(de)條件(jian)對(dui)析(xi)出相(xiang)的(de)數量、形貌(mao)都有明顯(xian)的(de)影(ying)響，從(cong)而影(ying)響殺菌率。

 YB/T 4171-2008規定經過抗菌(jun)(jun)熱處理的不(bu)銹(xiu)鋼板（帶）和不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)的抗菌(jun)(jun)率(lv)應符(fu)合以(yi)下要(yao)求：對(dui)大腸桿菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)小于(yu)90％，對(dui)金黃色葡萄球菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不(bu)小于(yu)90%。

 含(han)銅(tong)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理時，最初析出的(de)ε-Cu相在(zai)晶界成核，隨著(zhu)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理過程的(de)進(jin)(jin)行，析出相向(xiang)晶內生長(chang)成長(chang)度(du)約為(wei)(wei)30nm的(de)棒狀(zhuang)，其(qi)生長(chang)方向(xiang)是沿著(zhu)鋼(gang)(gang)材加(jia)(jia)工方向(xiang)的(de)。脫(tuo)溶(rong)析出的(de)ε-Cu相為(wei)(wei)含(han)Cr、Ni、Fe的(de)Cu固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)(ti)，其(qi)結構為(wei)(wei)面心立方，隨著(zhu)脫(tuo)溶(rong)過程的(de)進(jin)(jin)行，富Cu相中(zhong)的(de)Cu含(han)量(liang)增(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)他元素(su)的(de)含(han)量(liang)減少，ε-Cu相中(zhong)的(de)Cu含(han)量(liang)最高可(ke)達(da)(da)約90％。許多文獻(xian)指(zhi)出，較佳(jia)的(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理工藝(yi)為(wei)(wei)750℃左(zuo)右(you)保(bao)(bao)溫3h以(yi)(yi)上。奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)生產工藝(yi)流(liu)程一般為(wei)(wei)：冶煉→熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)→退火→冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理→抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理。該(gai)工藝(yi)流(liu)程不足之處(chu)(chu)(chu)是：在(zai)750℃時效3h，相當于對奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)進(jin)(jin)行了(le)敏(min)化(hua)處(chu)(chu)(chu)理，會降低(di)其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，而為(wei)(wei)了(le)保(bao)(bao)證不銹(xiu)鋼(gang)(gang)高的(de)表面質量(liang)，最后的(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理必須在(zai)真空下進(jin)(jin)行，這在(zai)生產上難以(yi)(yi)實(shi)現(xian)(xian)，亦不適應(ying)現(xian)(xian)在(zai)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)生產線。為(wei)(wei)此(ci)，一些(xie)研(yan)究者嘗試在(zai)熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)后先(xian)進(jin)(jin)行抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理，冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)后再固(gu)溶(rong)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理的(de)工藝(yi)，為(wei)(wei)了(le)保(bao)(bao)持抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)性(xing)能，對2mm厚(hou)的(de)鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)固(gu)溶(rong)時效時間控制在(zai)2min。試驗結果表明，采用熱(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理→冷(leng)軋(ya)(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理，仍具有良好(hao)的(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效果。鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)銅(tong)含(han)量(liang)自(zi)1.54％增(zeng)至3.64％時，隨銅(tong)含(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效果逐步提(ti)高，當銅(tong)含(han)量(liang)達(da)(da)到3.5％時，殺(sha)菌(jun)(jun)率達(da)(da)到99％。隨銅(tong)含(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)點蝕(shi)性(xing)也有所提(ti)高。含(han)銅(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)隨銅(tong)含(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)強度(du)先(xian)減后增(zeng)，而塑性(xing)則先(xian)增(zeng)后減，但變化(hua)幅度(du)不大。

 對含銅鐵素(su)體(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)鋼中抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)相析出行為的(de)(de)研究表明，在(zai)(zai)750℃×1h時效(xiao)后，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)相為面心立方結構，與基(ji)體(ti)(ti)存在(zai)(zai)位向關系，但其取向關系存在(zai)(zai)多樣性。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)相的(de)(de)成分接(jie)近單(dan)質銅，臨界(jie)析出溫度(du)(du)達到900℃，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)相的(de)(de)最佳(jia)時效(xiao)溫度(du)(du)范圍為750～800℃，在(zai)(zai)銅含量(liang)為1.56％時的(de)(de)析出量(liang)在(zai)(zai)0.6％以(yi)上，抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)相呈桿狀，且溫度(du)(du)越高，其長度(du)(du)方向的(de)(de)平均尺寸(cun)越大。抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)殺菌(jun)率(lv)(lv)和(he)其與細(xi)菌(jun)作用時間有關，鐵素(su)體(ti)(ti)抗(kang)(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹(xiu)鋼與大腸(chang)桿菌(jun)作用150min左右后，殺菌(jun)率(lv)(lv)才會達到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。

 根據研究和工業生產經驗，合金型抗菌不銹鋼產品有如下優點：

   ①. 抗(kang)菌(jun)性廣譜，對多種常見病菌(jun)均具(ju)有良好(hao)的(de)殺菌(jun)效果；

  ②. 抗菌功效(xiao)具有長效(xiao)性(xing)，不會因(yin)表(biao)面(mian)磨(mo)損或長期浸泡而喪失(shi)；

  ③. 抗(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼對人(ren)體是安全的，在(zai)與菌(jun)液(ye)接觸時(shi)，銅離子(zi)溶出量很小，抗(kang)菌(jun)的作用(yong)主要(yao)通過與細菌(jun)的直接接觸來(lai)實現；

  ④. 不銹鋼(gang)的基(ji)本性能，如力學性能、耐腐(fu)蝕(shi)性、冷熱加工(gong)性、焊接性能與原鋼(gang)種基(ji)本相(xiang)當；

  ⑤. 成(cheng)本增(zeng)(zeng)加有限，含(han)銅抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼的成(cheng)本增(zeng)(zeng)加10％～20％，含(han)銀抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹鋼的成(cheng)本增(zeng)(zeng)加20%~40%。

 據(ju)報道，日本生產(chan)的鐵素(su)體、奧氏(shi)體和馬氏(shi)體抗(kang)菌不銹鋼(gang)已(yi)分別在家電、廚房用(yong)具、刀(dao)具等領域(yu)得到推廣和應用(yong)。我國一些鋼(gang)鐵企業已(yi)可以(yi)提供各類(lei)抗(kang)菌不銹鋼(gang)。