一、鐵的(de)生銹
眾(zhong)所周知，在(zai)(zai)自(zi)(zi)然界存在(zai)(zai)的(de)金(jin)屬(shu)中，除Au（金(jin)）、Pt（鉑）等貴金(jin)屬(shu)系(xi)以游離(li)金(jin)屬(shu)狀(zhuang)態(tai)存在(zai)(zai)外，其他金(jin)屬(shu)，例如(ru)鐵(tie)(tie)(tie)（Fe），在(zai)(zai)自(zi)(zi)然界則(ze)系(xi)以磁鐵(tie)(tie)(tie)礦和褐鐵(tie)(tie)(tie)礦礦石(shi)的(de)形(xing)式非(fei)常穩定(ding)(ding)地存在(zai)(zai)。但是(shi)，人們通過冶金(jin)，把鐵(tie)(tie)(tie)礦石(shi)變(bian)成鋼鐵(tie)(tie)(tie)②，就(jiu)是(shi)將鋼鐵(tie)(tie)(tie)從(cong)氧化鐵(tie)(tie)(tie)（礦石(shi)）的(de)穩定(ding)(ding)狀(zhuang)態(tai)變(bian)成了不(bu)穩定(ding)(ding)狀(zhuang)態(tai)。自(zi)(zi)然界的(de)萬(wan)物都有(you)從(cong)不(bu)穩定(ding)(ding)態(tai)“回歸(gui)”到穩定(ding)(ding)態(tai)的(de)強烈傾向，這是(shi)自(zi)(zi)然規律(lv)。鋼鐵(tie)(tie)(tie)在(zai)(zai)大氣中的(de)生銹就(jiu)是(shi)這種“回歸(gui)”現象的(de)自(zi)(zi)然反映。
生(sheng)銹(xiu)就(jiu)是鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)與大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)氧作用(yong)，在(zai)表(biao)面形成(cheng)了 沒(mei)有保護性(xing)的(de)疏(shu)松且易剝落的(de)富(fu)鐵(tie)(tie)(tie)氧化物或氫氧化物，也就(jiu)是鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)又變回(hui)了“礦石(shi)”。鐵(tie)(tie)(tie)的(de)生(sheng)銹(xiu)，是鐵(tie)(tie)(tie)在(zai)大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)從金屬變成(cheng)的(de)離子化過程(cheng)，是一種典(dian)型的(de)腐蝕現象。為(wei)(wei)了防(fang)(fang)止鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)生(sheng)銹(xiu)（腐蝕），人(ren)們只(zhi)有人(ren)為(wei)(wei)地采取(qu)表(biao)面涂漆等(deng)措施，以(yi)防(fang)(fang)止大(da)氣(qi)(qi)與鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)相(xiang)接觸。涂漆一旦受到(dao)破壞，鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)還會(hui)繼續(xu)生(sheng)銹(xiu)。
二、不銹(xiu)鋼為什么(me)不生(sheng)鐵銹(xiu)和耐(nai)腐蝕
早期不銹鋼的不生鐵銹，曾被人們認為是一種“神奇”的現象，但是經過長期研究和實踐，人們對此已經有了完全清楚的了解：不銹鋼的不生鐵銹和鋼鐵的生鐵銹二者屬于同一種自然現象。研究發現，隨鋼中含鉻量的增加，鋼的耐蝕性提高，當鋼中含鉻量≥12％后，在大氣中耐蝕性有一個突變，鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕，而且不生鐵銹（如圖1.1）。人們把鋼從不耐腐蝕到耐腐蝕，從生銹變為不生銹，稱為從活化過渡到鈍化，從活化態變成了鈍化態。通俗地說，鈍（化）態實際上是不銹鋼與周圍腐蝕性介質之間的反應遲鈍，即不敏感的狀態。
研(yan)究(jiu)表明，含鉻量(liang)≥12％后，鋼(gang)(gang)具(ju)有了(le)不(bu)銹性(xing)的(de)(de)(de)原(yuan)因是(shi)由(you)于表面自動形成(cheng)一(yi)(yi)種厚度非常薄 的(de)(de)(de)無色、透明且非常光滑的(de)(de)(de)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)富鉻的(de)(de)(de)氧化物膜（示意圖(tu)見(jian)圖(tu)1.2），這層(ceng)(ceng)膜的(de)(de)(de)形成(cheng)防止了(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)生(sheng)銹。這層(ceng)(ceng)膜稱(cheng)為鈍化膜。這層(ceng)(ceng)鈍化膜的(de)(de)(de)形成(cheng)實際上是(shi)鋼(gang)(gang)中鉻元素(su)把自己(ji)易形成(cheng)氧化物（鈍化膜）保護(hu)自己(ji)的(de)(de)(de)特性(xing)給予了(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)結果。
進(jin)一步研究還發(fa)現，在(zai)氧化性(xing)酸介質(zhi)中，例(li)如在(zai)硝酸中，隨(sui)鋼中含(han)鉻(ge)量(liang)的增加(jia)，鋼的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度下降，當(dang)含(han)鉻(ge)量(liang)達(da)到較高含(han)量(liang)時，此鋼便具(ju)有(you)了耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)（見圖(tu)1.3）。在(zai)氧化性(xing)介質(zhi)中，不銹(xiu)鋼耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的原因也(ye)是由(you)于表面鈍化膜的形成。同理，鋼在(zai)酸介質(zhi)中從不耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)到耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，也(ye)稱之(zhi)為從活化過渡到鈍化，從活化態變為鈍化態。
三、鈍化(hua)膜
研究表(biao)明，鈍(dun)化(hua)膜不僅很薄且(qie)無色透(tou)明并(bing)可(ke)自(zi)然形(xing)成，而(er)且(qie)非常穩(wen)定，鈍(dun)化(hua)膜是連續的(de)、無孔的(de)、不易(yi)溶解(jie)、質較硬且(qie)附著力強(qiang)并(bing)難以剝落的(de)一種(zhong)氧(yang)化(hua)物（氫氧(yang)化(hua)物），即使在使用中(zhong)受到破壞還(huan)可(ke)很快自(zi)行修復。
研(yan)究表(biao)明，鉻鎳不銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍化(hua)膜(mo)呈雙層(ceng)結構，外層(ceng)為(wei)氫氧(yang)化(hua)物(wu)或鹽酸的(de)沉積層(ceng)，內層(ceng)為(wei)具有防護性的(de)富鉻氧(yang)化(hua)物(wu)膜(mo)。18-8（304）鉻鎳不銹(xiu)鋼(gang)的(de)鈍化(hua)膜(mo)一般為(wei)4M3O4 SiO2 H2O，M為(wei)Cr、Ni、Fe等元(yuan)素(su)。
鈍化(hua)膜的化(hua)學成分、結構和性質隨(sui)不(bu)銹鋼(gang)的化(hua)學成分、處理(li)方法（冷、熱(re)加工，熱(re)處理(li)，拋光(guang)，酸洗和表(biao)面加工等）的不(bu)同(tong)以及使用環境的差異也有所不(bu)同(tong)。
研究(jiu)還(huan)表(biao)明，隨(sui)鋼中含(han)鉻(ge)量的(de)增加，鋼的(de)鈍化膜會從(cong)晶態膜變(bian)為(wei)非晶態膜（見表(biao)1.1）。由于非晶態膜缺陷(xian)少，結構表(biao)面均勻(yun)，鉻(ge)元素更易富集，所以較普通晶態膜具有更高的(de)強度(du)和耐蝕性。
