Kāpēc nerūsējošais tērauds korodē un rūsē? Kad uz nerūsējošā tērauda virsmas parādās brūni rūsas plankumi (punkti), cilvēki ir ļoti pārsteigti: viņi domā, ka nerūsējošais tērauds nerūsē un nerūsē, un, ja tas nerūsē un nerūsē, tas nav nerūsējošais tērauds, un lielākajai daļai tērauda ir problēmas. Patiesībā tas ir vienpusējs un nepareizs uzskats, kuram trūkst izpratnes par nerūsējošo tēraudu. Noteiktos apstākļos nerūsējošais tērauds arī korodē un rūsē.
1. Attiecīgos apstākļos nerūsējošais tērauds arī korodē.
Nerūsējošā tērauda izmantošanas scenāriji ir ļoti sarežģīti, un viena hroma oksīda pasivācijas plēve nevar apmierināt augstas izturības pret koroziju prasības. Tāpēc, ņemot vērā pielietojuma jomas atšķirības, tēraudam jāpievieno tādi elementi kā molibdēns (Mo), varš (Cu) un slāpeklis (N), lai uzlabotu pasivācijas plēves sastāvu un vēl vairāk uzlabotu nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju. Pievienojot Mo, ņemot vērā, ka korozijas produkts MoO2- ir tuvu matricai un spēcīgi veicina matricas pasivāciju, novēršot matricas koroziju; pievienojot Cu, pasivācijas plēve uz nerūsējošā tērauda virsmas satur CuCl, jo tā nereaģē ar korozīvām vielām un uzlabo izturību pret koroziju; pievienojot N, ņemot vērā, ka pasivācijas plēve ir bagātināta ar Cr2N, Cr koncentrācija pasivācijas plēvē palielinās, tādējādi uzlabojot nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju.
Nerūsējošā tērauda izturība pret koroziju ir nosacīta. Nerūsējošā tērauda kategorija ir izturīga pret koroziju noteiktā vidē, bet tā tiks bojāta citā vidē. Tajā pašā laikā nerūsējošā tērauda izturība pret koroziju ir relatīva. Līdz šim nav nerūsējošā tērauda, kas nekad nerūsētu visās vidēs.
2. Nerūsējošais tērauds nav neiespējami korodēt un rūsēt
Uz virsmas veidojas arī oksīds. Iemesls, kāpēc visi tirgū pieejamie nerūsējošā tērauda materiāli ir nerūsējoši, ir Cr elementa klātbūtne. Galvenais nerūsējošā tērauda izturības pret koroziju iemesls (princips) ir pasivācijas plēves koncepcija. Vienkāršāk sakot, pasivācijas plēve ir plēve, kas sastāv galvenokārt no Cr2O3 un pārklāj nerūsējošā tērauda materiāla virsmu. Šīs plēves dēļ nerūsējošā tērauda matricas korozija dažādās vidēs ir ierobežota. Šo situāciju sauc par pasivāciju. Pastāv divas situācijas, kad rodas šāda veida pasivācijas plēve. Viena ir tāda, ka nerūsējošajam tēraudam pašam ir pašpasivācijas spēja. Šī pašpasivācijas spēja paātrinās, palielinoties hroma saturam, tāpēc tas ir izturīgs pret rūsu; otrs biežāk sastopamais ražošanas stāvoklis ir tāds, ka nerūsējošais tērauds rada pasivācijas plēvi, korodējot dažādos ūdens šķīdumos (elektrolītos), tādējādi ierobežojot koroziju. Ja pasivācijas plēve tiek bojāta, nekavējoties var izveidot jaunu pasivācijas plēvi.
Ir trīs iemesli, kāpēc nerūsējošā tērauda pasivācijas plēvei ir spēja pretoties korozijai: pirmkārt, pasivācijas plēves biezums ir ļoti plāns, kas vidē ar hroma saturu > 10 var būt tikai daži mikroni.5%; otrkārt, pasivācijas plēves īpatnējais svars ir lielāks nekā substrāta īpatnējais svars; šīs divas īpašības norāda, ka pasivācijas plēve ir gan plāna, gan blīva, tāpēc ir grūti pasivācijas plēvei iekļūt korozīvā vidē, lai ātri sarūsētu substrātu; trešā īpašība ir tā, ka hroma koncentrācija pasivācijas plēvē ir vairāk nekā trīs reizes lielāka nekā substrātā; tāpēc pasivācijas plēvei ir augsta izturība pret koroziju.
Nerūsējošajam tēraudam piemīt spēja pretoties atmosfēras oksidācijai, tas ir, nerūsējošais tērauds, un tam piemīt arī spēja nerūsēt vidē, kas satur skābes, sārmus un sāļus, tas ir, izturība pret koroziju. Tomēr tā izturība pret koroziju atšķiras atkarībā no paša tērauda ķīmiskā sastāva, aizsardzības stāvokļa, pielietojuma jomas un apkārtējās vides vides veida. Piemēram, 304 tērauda caurulēm ir salīdzinoši laba izturība pret koroziju sausā un tīrā vidē, bet, ja tās pārvieto uz piekrastes zonām, tās ātri rūsē jūras miglā, kas satur vairāk sāls; savukārt 316 tērauda caurules darbojas labi. Tāpēc ne viss nerūsējošais tērauds ir izturīgs pret koroziju un nerūsē visās vidēs.