含銅抗菌不(bu)銹鋼(gang)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)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)需(xu)要經過抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理，這是由于(yu)銅(tong)在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解(jie)度較高，多以原(yuan)(yuan)子形(xing)(xing)式(shi)固溶于(yu)基(ji)體中(zhong)(zhong)(zhong)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)容易形(xing)(xing)成連續的(de)(de)鈍(dun)化膜，固溶的(de)(de)銅(tong)原(yuan)(yuan)子較難穿透(tou)鈍(dun)化膜，因此基(ji)本上(shang)表(biao)(biao)現不(bu)出抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)功(gong)能。經過抗(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱處理后，大(da)部分(fen)銅(tong)原(yuan)(yuan)子會從基(ji)體中(zhong)(zhong)(zhong)析(xi)出，形(xing)(xing)成富(fu)銅(tong)的(de)(de)較大(da)尺(chi)寸的(de)(de)析(xi)出相，富(fu)銅(tong)相從表(biao)(biao)面(mian)到內部呈均勻分(fen)布。較大(da)尺(chi)寸的(de)(de)富(fu)銅(tong)相析(xi)出于(yu)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)，造(zao)成鈍(dun)化膜不(bu)連續，能與外界接觸，在潮(chao)濕的(de)(de)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)析(xi)出銅(tong)離子，起到殺菌(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(tui)薦(jian)的(de)(de)(de)表9.85所列含銅(tong)抗(kang)菌(jun)不銹鋼的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)熱處理(li)制度。眾多(duo)的(de)(de)(de)研究均表明(ming)，含銅(tong)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹鋼只有(you)(you)在經過抗(kang)菌(jun)熱處理(li)以(yi)后才(cai)能具(ju)有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)特性(xing)。未經抗(kang)菌(jun)熱處理(li)的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)不銹鋼，或(huo)僅做了固溶處理(li)和時效(xiao)的(de)(de)(de)樣品(pin)，都沒(mei)有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)抗(kang)菌(jun)性(xing)能。抗(kang)菌(jun)熱處理(li)的(de)(de)(de)條件對析出相的(de)(de)(de)數量、形貌(mao)都有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)影響，從而影響殺菌(jun)率。

 YB/T 4171-2008規定(ding)經(jing)過抗(kang)菌(jun)熱處理(li)的不(bu)銹鋼(gang)板（帶）和不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的抗(kang)菌(jun)率應符合以下要(yao)求：對大(da)腸桿菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不(bu)小(xiao)(xiao)于90％，對金黃色葡萄球菌(jun)抗(kang)菌(jun)率不(bu)小(xiao)(xiao)于90%。

 含(han)銅(tong)奧氏(shi)(shi)體抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)時(shi)(shi)(shi)(shi)，最(zui)初(chu)析(xi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)ε-Cu相(xiang)在(zai)晶界(jie)成(cheng)核，隨(sui)著(zhu)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)過程的(de)(de)(de)(de)(de)進行(xing)(xing)，析(xi)出(chu)相(xiang)向晶內生(sheng)長(chang)成(cheng)長(chang)度約為(wei)(wei)(wei)30nm的(de)(de)(de)(de)(de)棒狀，其(qi)生(sheng)長(chang)方向是沿著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)材加(jia)工(gong)(gong)方向的(de)(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)溶(rong)(rong)(rong)析(xi)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(gu)溶(rong)(rong)(rong)體，其(qi)結構為(wei)(wei)(wei)面心立方，隨(sui)著(zhu)脫(tuo)溶(rong)(rong)(rong)過程的(de)(de)(de)(de)(de)進行(xing)(xing)，富Cu相(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)量增加(jia)，其(qi)他元素的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量減少，ε-Cu相(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)Cu含(han)量最(zui)高(gao)可達約90％。許多文獻指出(chu)，較佳的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)為(wei)(wei)(wei)750℃左右保(bao)溫3h以(yi)上。奧氏(shi)(shi)體抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)流程一(yi)般為(wei)(wei)(wei)：冶煉→熱(re)(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→退火→冷軋(ya)(ya)(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。該工(gong)(gong)藝(yi)流程不(bu)(bu)(bu)足之處(chu)是：在(zai)750℃時(shi)(shi)(shi)(shi)效3h，相(xiang)當于對奧氏(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)進行(xing)(xing)了(le)敏(min)化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)，會(hui)降低其(qi)耐蝕性(xing)(xing)，而為(wei)(wei)(wei)了(le)保(bao)證不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面質(zhi)量，最(zui)后的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)必須在(zai)真空(kong)下(xia)進行(xing)(xing)，這在(zai)生(sheng)產(chan)上難以(yi)實現，亦不(bu)(bu)(bu)適應現在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產(chan)線。為(wei)(wei)(wei)此，一(yi)些研究者嘗試(shi)在(zai)熱(re)(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)后先進行(xing)(xing)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)，冷軋(ya)(ya)(ya)(ya)后再固(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)，為(wei)(wei)(wei)了(le)保(bao)持抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)性(xing)(xing)能，對2mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)板的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)時(shi)(shi)(shi)(shi)效時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)控制在(zai)2min。試(shi)驗結果(guo)表(biao)(biao)明(ming)，采用熱(re)(re)(re)軋(ya)(ya)(ya)(ya)→抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)→冷軋(ya)(ya)(ya)(ya)→固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)(li)(li)，仍具有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效果(guo)。鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)含(han)量自1.54％增至3.64％時(shi)(shi)(shi)(shi)，隨(sui)銅(tong)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)效果(guo)逐(zhu)步提高(gao)，當銅(tong)含(han)量達到(dao)(dao)3.5％時(shi)(shi)(shi)(shi)，殺(sha)菌(jun)(jun)率達到(dao)(dao)99％。隨(sui)銅(tong)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐點蝕性(xing)(xing)也(ye)有(you)所提高(gao)。含(han)銅(tong)抗(kang)(kang)(kang)(kang)(kang)菌(jun)(jun)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)隨(sui)銅(tong)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，其(qi)強度先減后增，而塑性(xing)(xing)則(ze)先增后減，但變(bian)化(hua)幅度不(bu)(bu)(bu)大。

 對含銅鐵素(su)(su)體抗菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼中抗菌(jun)(jun)相析出(chu)行為(wei)(wei)的(de)研究表明，在750℃×1h時效(xiao)后，抗菌(jun)(jun)相為(wei)(wei)面(mian)心立方結(jie)構，與基體存在位向(xiang)關系(xi)，但其取向(xiang)關系(xi)存在多樣性。抗菌(jun)(jun)相的(de)成分接近(jin)單質銅，臨界析出(chu)溫度(du)達(da)到900℃，抗菌(jun)(jun)相的(de)最(zui)佳時效(xiao)溫度(du)范圍為(wei)(wei)750～800℃，在銅含量(liang)為(wei)(wei)1.56％時的(de)析出(chu)量(liang)在0.6％以(yi)上(shang)，抗菌(jun)(jun)相呈桿(gan)狀(zhuang)，且溫度(du)越高，其長度(du)方向(xiang)的(de)平(ping)均尺(chi)寸越大。抗菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼的(de)殺菌(jun)(jun)率和其與細菌(jun)(jun)作用(yong)時間有關，鐵素(su)(su)體抗菌(jun)(jun)不銹(xiu)鋼與大腸(chang)桿(gan)菌(jun)(jun)作用(yong)150min左(zuo)右后，殺菌(jun)(jun)率才會(hui)達(da)到99.9％以(yi)上(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。

 根據研究(jiu)和工業生產(chan)(chan)經驗，合金型抗菌不(bu)銹鋼產(chan)(chan)品(pin)有如下優點：

   ①. 抗菌(jun)(jun)性(xing)廣(guang)譜，對多種常見病菌(jun)(jun)均具有良(liang)好的(de)殺(sha)菌(jun)(jun)效果；

  ②. 抗菌功(gong)效(xiao)具有長效(xiao)性，不會因(yin)表面磨損(sun)或(huo)長期浸泡而喪失；

  ③. 抗(kang)菌(jun)不銹(xiu)鋼對人體是安全的，在與菌(jun)液接觸時，銅離(li)子(zi)溶出量很小(xiao)，抗(kang)菌(jun)的作用主要通(tong)過與細菌(jun)的直接接觸來實現(xian)；

  ④. 不銹鋼的(de)基本性能，如(ru)力學性能、耐腐蝕性、冷熱加工性、焊接性能與原(yuan)鋼種基本相當；

  ⑤. 成本(ben)增(zeng)加有限(xian)，含銅(tong)抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼的成本(ben)增(zeng)加10％～20％，含銀(yin)抗(kang)菌(jun)不(bu)(bu)銹鋼的成本(ben)增(zeng)加20%~40%。

 據報道，日(ri)本生產的鐵素(su)體、奧(ao)氏(shi)體和馬氏(shi)體抗菌不(bu)銹鋼已分別在家電(dian)、廚(chu)房用(yong)具(ju)、刀具(ju)等領域得到推廣和應用(yong)。我國(guo)一些(xie)鋼鐵企業已可以提供各類抗菌不(bu)銹鋼。