Zakaj nerjavno jeklo korodira in rjavi? Ko se na površini nerjavnega jekla pojavijo rjave lise rje (pike), so ljudje zelo presenečeni: mislijo, da nerjavno jeklo ne korodira in rjavi, in če korodira in rjavi, to ni nerjavno jeklo, večina jekla pa ima težave. Dejansko je to enostransko in napačno mnenje, ki ne razume nerjavnega jekla. Tudi nerjavno jeklo pod določenimi pogoji korodira in rjavi.
1. Nerjaveče jeklo bo korodiralo tudi pod ustreznimi pogoji
Scenariji uporabe nerjavnega jekla so zelo zapleteni in en sam pasivacijski film kromovega oksida ne more zadovoljiti potreb po visoki korozijski odpornosti. Zato je treba glede na razlike v področju uporabe jeklu dodati elemente, kot so molibden (Mo), baker (Cu) in dušik (N), da se izboljša sestava pasivacijskega filma in dodatno izboljša korozijska odpornost nerjavnega jekla. Z dodajanjem Mo se upošteva, da je korozijski produkt MoO2- blizu matrice in močno spodbuja pasivacijo matrice ter preprečuje korozijo matrice; z dodajanjem Cu pasivacijski film na površini nerjavečega jekla vsebuje CuCl, ker ne reagira s korozivnimi snovmi in izboljša korozijsko odpornost; z dodajanjem N se upošteva, da je pasivacijski film obogaten s Cr2N, koncentracija Cr v pasivacijskem filmu se poveča, zato se izboljša korozijska odpornost nerjavnega jekla.
Odpornost nerjavnega jekla proti koroziji je pogojna. Razred nerjavnega jekla je korozijsko odporen v določenem mediju, v drugem mediju pa se poškoduje. Hkrati je korozijska odpornost nerjavnega jekla tudi relativna. Zaenkrat še ni nerjavnega jekla, ki ne bi nikoli korodiralo v vseh okoljih.
2. Nerjaveče jeklo ne more korodirati in rjaveti
Na površini nastane tudi oksid. Razlog za to, da so vsi materiali iz nerjavnega jekla na trgu nerjavni, je prisotnost elementa Cr. Glavni razlog (načelo) za korozijsko odpornost nerjavnega jekla je koncept pasivacijskega filma. Preprosto povedano, pasivacijski film je film, sestavljen predvsem iz Cr2O3, ki prekriva površino materiala iz nerjavnega jekla. Zaradi pojava tega filma je korozija matrice iz nerjavnega jekla v različnih medijih omejena. Takšno stanje se imenuje pasivacija. Obstajata dve možnosti za izdelavo te vrste pasivacijskega filma. Prva je, da ima nerjavno jeklo samo po sebi sposobnost pasivacije. Ta sposobnost samopasivacije se pospešuje s povečevanjem vsebnosti kroma, zato je odporno proti rjavenju; drugi pogostejši proizvodni pogoj je, da nerjavno jeklo proizvaja pasivacijski film v procesu korozije v različnih vodnih raztopinah (elektrolitih) in s tem omejuje korozijo. Če se pasivacijski film poškoduje, se lahko takoj ustvari nov pasivacijski film.
Obstajajo trije razlogi, zakaj je pasivacijski film iz nerjavečega jekla odporen proti koroziji: prvič, debelina pasivacijskega filma je zelo tanka, saj je lahko v okolju z vsebnostjo kroma > 10 le nekaj mikronov.5%; drugič, specifična teža pasivacijske folije je večja od specifične teže podlage; ti dve značilnosti kažeta, da je pasivacijska folija tanka in gosta, zato korozivni medij težko prodre skozi pasivacijsko folijo in hitro razjeda podlago; tretja značilnost je, da je koncentracija kroma v pasivacijski foliji več kot trikrat večja od tiste v podlagi; zato ima pasivacijska folija visoko korozijsko odpornost.
Nerjaveče jeklo je odporno na atmosfersko oksidacijo, kar pomeni nerjavnost, in tudi na korozijo v medijih, ki vsebujejo kisline, alkalije in soli, kar pomeni korozijsko odpornost. Vendar se njegova korozijska odpornost razlikuje glede na kemično sestavo samega jekla, stanje zaščite, področje uporabe in vrsto okoljskih medijev. Jeklene cevi 304 imajo na primer razmeroma dobro korozijsko odpornost v suhem in čistem okolju, ko pa jih prestavimo na obalna območja, v morski megli, ki vsebuje več soli, hitro zarjavijo; medtem ko se jeklene cevi 316 dobro obnesejo. Zato vsa nerjavna jekla niso odporna proti koroziji in rjavenju v vseh okoljih.