Dlaczego stal nierdzewna nie rdzewieje?
Takiego wyjaśnienia udziela Michael L. Free, inżynier metalurgii na Uniwersytecie Utah
Stal nierdzewna pozostaje nierdzewna lub wolna od rdzy dzięki interakcji pomiędzy pierwiastkami stopowymi a środowiskiem. Stal nierdzewna zawiera żelazo, chrom, mangan, krzem, węgiel, a w wielu przypadkach znaczne ilości niklu i molibdenu. Pierwiastki te reagują z wodą i tlenem z powietrza, tworząc bardzo cienką i stabilną warstwę złożoną z produktów korozji, takich jak tlenki i wodorotlenki metali. Chrom odgrywa dominującą rolę w reakcji z tlenem, tworząc warstwę produktu korozji. W rzeczywistości, z definicji, cała stal nierdzewna zawiera co najmniej 10% chromu.
Obecność filmu stabilizującego działa jak bariera, ograniczając dostęp tlenu i wody do znajdującej się pod spodem powierzchni metalu, zapobiegając w ten sposób dodatkowej korozji. Ponieważ powłoka tworzy się łatwo i szczelnie, nawet przy zaledwie kilku warstwach atomowych, szybkość korozji można zmniejszyć do bardzo niskiego poziomu. W rzeczywistości błona jest znacznie cieńsza niż długość fali światła, co utrudnia widzenie bez pomocy nowoczesnych instrumentów. Dlatego chociaż stal koroduje na poziomie atomowym, wydaje się, że jest to stal nierdzewna. W przeciwieństwie do tego, zwykła tania stal reaguje z tlenem zawartym w wodzie, tworząc stosunkowo niestabilną warstwę tlenku żelaza/wodorotlenku żelaza, która z czasem rośnie oraz pod wpływem wody i powietrza. W rezultacie nalot (zwany także rdzą) osiąga wystarczającą grubość, którą można łatwo zaobserwować wkrótce po ekspozycji na wodę i powietrze. woda i powietrze.
Podsumowując, stal nierdzewna nie rdzewieje, ponieważ jest wystarczająco reaktywna, aby zabezpieczyć się przed dalszym atakiem, tworząc warstwę pasywujących produktów korozji. (Inne ważne metale, takie jak tytan i aluminium, również opierają się na tworzeniu pasywnych warstw zapewniających odporność na korozję.) Stal nierdzewna jest wykorzystywana w szerokiej gamie produktów ze względu na jej trwałość i piękno, od zastaw stołowych po sklepienia bankowe i zlewy kuchenne.
