所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,Zui终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀.
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显.原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物.这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化.这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面.而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。
因此,所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
普通碳钢与大气中氧,在金属表面形成过氧化膜,然后继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,形成“千层糕”式的腐蚀物,直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有光.钢中铬含量达到12%时,与大气接触,在不锈钢表面产生一层钝化膜(Cr2O3),它是致密的富铬氧化物,有效地保护着不锈钢表面,特别是能防止进一步再氧化。这种氧化膜极薄(只有几个微米),头各国它可以看到钢表面的自然光泽,使不惜刚既有独特的表面。若表面钝化膜一旦被破坏,钢中的铬与大气中的氧心生成钝化膜,继续起保护作用。
不锈钢遇到特殊环境,也会出现某些局部腐蚀,如孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀等。为了克服这些腐蚀,在钢中分别加入了钼、氮、钛或铌等元素,并研制出了低碳、超低碳、双相不锈钢等新品种,提高不锈钢的耐腐性。