Глазами быта можно увидеть простой эффект: металл, который кажется крепким, может поддаться ржавчине не потому, что он «плохой», а потому, что условия подсказывают другой сценарий. Нержавеющая сталь держится под дождями и ветрами, потому что на ней образуется тонкая, но прочная защитная пленка.
Эта пленка формируется за счет хрома, который добавляют в сталь. Хром вовлекается в кристаллическую сеть и с кислородом образует стабильный оксид Cr2O3. Он становится барьером, через который кислород не проникает, и дальнейшее образование ржавчины прекращается.
Если пленку слегка поцарапать, на поверхности появляется новый слой с тем же распределением хрома, и процесс пассивации восстанавливается. Это явление называют самопассивацией — защитный механизм возобновляется самостоятельно.
Однако оптимальный уровень хрома важен: слишком малый его процент приводит к неполной пленке, и коррозия может прорваться. В суровых условиях, когда рядом морская соль и влажность, даже высокая доля хрома не всегда спасает: ионы хлора могут проникнуть через микродефекты и вызвать локальную проблему — питтинговую коррозию.
Так что прочность нержавеющей стали зависит от баланса химии и условий окружающей среды: пленка из оксида хрома держит барьер, но в тяжёлых условиях нуждается в поддержке и качественном исполнении материала.
