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)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)需要經過抗(kang)菌(jun)(jun)熱處理，這是由于銅(tong)在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中的溶(rong)解(jie)度較(jiao)(jiao)高，多以原子(zi)形式固溶(rong)于基體中，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面容易形成(cheng)連續(xu)的鈍化(hua)膜(mo)，固溶(rong)的銅(tong)原子(zi)較(jiao)(jiao)難穿透鈍化(hua)膜(mo)，因此基本上表現不(bu)出(chu)抗(kang)菌(jun)(jun)功能。經過抗(kang)菌(jun)(jun)熱處理后(hou)，大部分(fen)銅(tong)原子(zi)會從基體中析(xi)出(chu)，形成(cheng)富(fu)(fu)銅(tong)的較(jiao)(jiao)大尺寸(cun)(cun)的析(xi)出(chu)相，富(fu)(fu)銅(tong)相從表面到(dao)內(nei)部呈(cheng)均(jun)勻分(fen)布。較(jiao)(jiao)大尺寸(cun)(cun)的富(fu)(fu)銅(tong)相析(xi)出(chu)于鋼(gang)的表面，造成(cheng)鈍化(hua)膜(mo)不(bu)連續(xu)，能與外界接(jie)觸，在潮(chao)濕(shi)的環境(jing)中析(xi)出(chu)銅(tong)離(li)子(zi)，起到(dao)殺菌(jun)(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為推薦的(de)(de)(de)表9.85所列含銅(tong)抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)熱處理制度。眾多(duo)的(de)(de)(de)研究(jiu)均(jun)表明，含銅(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼只有在(zai)經過抗(kang)菌(jun)熱處理以(yi)后才(cai)能具有明顯的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)特性(xing)。未經抗(kang)菌(jun)熱處理的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼，或僅做了固溶處理和(he)時效的(de)(de)(de)樣品，都沒有明顯的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)性(xing)能。抗(kang)菌(jun)熱處理的(de)(de)(de)條件對析出相的(de)(de)(de)數量、形貌(mao)都有明顯的(de)(de)(de)影響，從而影響殺菌(jun)率(lv)。
YB/T 4171-2008規定經過抗菌(jun)(jun)熱(re)處理的(de)不銹鋼板（帶）和不銹鋼管的(de)抗菌(jun)(jun)率(lv)應符(fu)合(he)以下要求：對(dui)大腸桿菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90％，對(dui)金黃色葡萄球(qiu)菌(jun)(jun)抗菌(jun)(jun)率(lv)不小(xiao)于(yu)90%。
含(han)(han)(han)(han)銅(tong)(tong)奧氏(shi)體抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)(zai)(zai)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)時(shi)，最初析(xi)(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)(zai)(zai)晶界成核，隨(sui)著抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行，析(xi)(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)向晶內生長(chang)成長(chang)度約為30nm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)(qi)生長(chang)方(fang)向是沿(yan)著鋼材加(jia)(jia)工方(fang)向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。脫溶(rong)析(xi)(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)為含(han)(han)(han)(han)Cr、Ni、Fe的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu固(gu)(gu)溶(rong)體，其(qi)(qi)結(jie)構(gou)為面心立方(fang)，隨(sui)著脫溶(rong)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行，富Cu相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)(qi)他元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)減(jian)少，ε-Cu相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)最高(gao)可達約90％。許多文(wen)獻指出(chu)，較佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)為750℃左右保溫3h以上。奧氏(shi)體抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產工藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)一般為：冶煉→熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)→退(tui)火→冷軋(ya)→固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。該工藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)不(bu)(bu)(bu)足之處(chu)(chu)(chu)是：在(zai)(zai)(zai)750℃時(shi)效3h，相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于對(dui)奧氏(shi)體鋼進(jin)行了(le)敏化(hua)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，會(hui)降低其(qi)(qi)耐蝕性，而為了(le)保證不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量(liang)(liang)(liang)，最后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)必須在(zai)(zai)(zai)真空下進(jin)行，這在(zai)(zai)(zai)生產上難以實現，亦(yi)不(bu)(bu)(bu)適(shi)應現在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼生產線。為此(ci)，一些研究者嘗(chang)試(shi)在(zai)(zai)(zai)熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)后(hou)(hou)先(xian)進(jin)行抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，冷軋(ya)后(hou)(hou)再固(gu)(gu)溶(rong)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)，為了(le)保持抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)性能(neng)，對(dui)2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)時(shi)效時(shi)間(jian)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)(zai)2min。試(shi)驗結(jie)果(guo)表(biao)明，采用熱(re)(re)(re)(re)軋(ya)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)→冷軋(ya)→固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，仍具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效果(guo)。鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)自(zi)1.54％增(zeng)(zeng)(zeng)至3.64％時(shi)，隨(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)效果(guo)逐步(bu)提(ti)高(gao)，當(dang)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)達到3.5％時(shi)，殺菌(jun)(jun)(jun)率(lv)達到99％。隨(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐點蝕性也(ye)有所(suo)提(ti)高(gao)。含(han)(han)(han)(han)銅(tong)(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼隨(sui)銅(tong)(tong)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)(qi)強度先(xian)減(jian)后(hou)(hou)增(zeng)(zeng)(zeng)，而塑性則先(xian)增(zeng)(zeng)(zeng)后(hou)(hou)減(jian)，但變化(hua)幅度不(bu)(bu)(bu)大。
對含銅鐵素體抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼中抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相析(xi)(xi)出(chu)行為(wei)的(de)研究(jiu)表明，在(zai)750℃×1h時(shi)效后，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相為(wei)面(mian)心立(li)方結構，與基體存(cun)在(zai)位向關系，但(dan)其(qi)取向關系存(cun)在(zai)多(duo)樣性。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相的(de)成分接近單質銅，臨(lin)界析(xi)(xi)出(chu)溫(wen)(wen)度達到(dao)900℃，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相的(de)最佳時(shi)效溫(wen)(wen)度范圍為(wei)750～800℃，在(zai)銅含量為(wei)1.56％時(shi)的(de)析(xi)(xi)出(chu)量在(zai)0.6％以上(shang)(shang)，抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)相呈桿(gan)狀，且溫(wen)(wen)度越(yue)高，其(qi)長(chang)度方向的(de)平均尺寸(cun)越(yue)大(da)。抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼的(de)殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率和其(qi)與細菌(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用時(shi)間(jian)有關，鐵素體抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)銹鋼與大(da)腸桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)(jun)作(zuo)用150min左右(you)后，殺菌(jun)(jun)(jun)(jun)率才(cai)會達到(dao)99.9％以上(shang)(shang)。
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(he)金型抗菌(jun)不(bu)銹鋼產(chan)品(pin)有如下優(you)點：
①. 抗菌性廣譜，對多種常見病菌均具有良好的殺菌效果；
②. 抗菌功效(xiao)具(ju)有長效(xiao)性，不(bu)會因(yin)表面磨(mo)損(sun)或長期浸泡而喪失；
③. 抗菌不銹鋼對人體(ti)是(shi)安(an)全的，在與(yu)菌液(ye)接觸時，銅離子溶出量很(hen)小，抗菌的作(zuo)用主(zhu)要通過與(yu)細(xi)菌的直(zhi)接接觸來(lai)實現(xian)；
④. 不銹鋼(gang)的基本性能，如力(li)學性能、耐腐(fu)蝕性、冷熱加工性、焊(han)接(jie)性能與原(yuan)鋼(gang)種基本相(xiang)當(dang)；
⑤. 成本增加有限，含銅抗菌不(bu)銹(xiu)鋼的成本增加10％～20％，含銀抗菌不(bu)銹(xiu)鋼的成本增加20%~40%。
據報(bao)道，日本(ben)生產的鐵(tie)素體、奧氏(shi)體和馬(ma)氏(shi)體抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼已分別在家電、廚(chu)房用具、刀具等(deng)領域(yu)得到(dao)推(tui)廣和應用。我國一些(xie)鋼鐵(tie)企業已可以提(ti)供(gong)各類(lei)抗(kang)(kang)菌(jun)不(bu)銹鋼。
