一、鐵的生銹(xiu)
眾所周知，在(zai)自(zi)然(ran)(ran)界存(cun)在(zai)的(de)金(jin)屬中，除Au（金(jin)）、Pt（鉑）等貴金(jin)屬系以游(you)離金(jin)屬狀態(tai)存(cun)在(zai)外，其他(ta)金(jin)屬，例如鐵(tie)(tie)(tie)（Fe），在(zai)自(zi)然(ran)(ran)界則系以磁鐵(tie)(tie)(tie)礦和褐鐵(tie)(tie)(tie)礦礦石(shi)(shi)的(de)形式非常(chang)穩定(ding)地存(cun)在(zai)。但是(shi)(shi)，人們通過(guo)冶(ye)金(jin)，把(ba)鐵(tie)(tie)(tie)礦石(shi)(shi)變(bian)成鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)②，就是(shi)(shi)將鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)從(cong)氧化鐵(tie)(tie)(tie)（礦石(shi)(shi)）的(de)穩定(ding)狀態(tai)變(bian)成了(le)不(bu)穩定(ding)狀態(tai)。自(zi)然(ran)(ran)界的(de)萬物(wu)都有(you)從(cong)不(bu)穩定(ding)態(tai)“回歸”到穩定(ding)態(tai)的(de)強烈傾向，這(zhe)是(shi)(shi)自(zi)然(ran)(ran)規律。鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)在(zai)大氣中的(de)生銹就是(shi)(shi)這(zhe)種“回歸”現(xian)象的(de)自(zi)然(ran)(ran)反(fan)映(ying)。
生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)就是鋼(gang)鐵(tie)(tie)與大(da)氣中的(de)(de)氧作(zuo)用，在表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)了 沒有保護性(xing)的(de)(de)疏松(song)且易剝落的(de)(de)富鐵(tie)(tie)氧化(hua)物或(huo)氫氧化(hua)物，也就是鋼(gang)鐵(tie)(tie)又變回了“礦石”。鐵(tie)(tie)的(de)(de)生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)，是鐵(tie)(tie)在大(da)氣中從金屬(shu)變成(cheng)的(de)(de)離(li)子(zi)化(hua)過程，是一種典型的(de)(de)腐(fu)蝕現象(xiang)。為(wei)了防止(zhi)鋼(gang)鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)（腐(fu)蝕），人們(men)只有人為(wei)地(di)采取表面(mian)(mian)涂(tu)漆等措施(shi)，以防止(zhi)大(da)氣與鋼(gang)鐵(tie)(tie)相接(jie)觸。涂(tu)漆一旦受(shou)到破壞(huai)，鋼(gang)鐵(tie)(tie)還會繼續生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)。
二(er)、不(bu)(bu)銹鋼(gang)為什么不(bu)(bu)生鐵銹和耐腐蝕(shi)
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)究表明(ming)，含(han)鉻(ge)量≥12％后，鋼(gang)具有(you)了(le)不銹性的(de)(de)原(yuan)因是由(you)于表面(mian)自(zi)動形(xing)成(cheng)一種厚(hou)度非常薄(bo) 的(de)(de)無(wu)色、透明(ming)且(qie)非常光滑的(de)(de)一層(ceng)富鉻(ge)的(de)(de)氧化(hua)物膜（示(shi)意圖見圖1.2），這層(ceng)膜的(de)(de)形(xing)成(cheng)防止了(le)鋼(gang)的(de)(de)生銹。這層(ceng)膜稱(cheng)為(wei)鈍(dun)化(hua)膜。這層(ceng)鈍(dun)化(hua)膜的(de)(de)形(xing)成(cheng)實(shi)際上是鋼(gang)中鉻(ge)元(yuan)素(su)把自(zi)己易形(xing)成(cheng)氧化(hua)物（鈍(dun)化(hua)膜）保護(hu)自(zi)己的(de)(de)特性給予了(le)鋼(gang)的(de)(de)結果。
進一步研(yan)究還發現，在(zai)氧化(hua)(hua)性酸(suan)介(jie)質中(zhong)，例如在(zai)硝(xiao)酸(suan)中(zhong)，隨鋼(gang)中(zhong)含鉻(ge)量的增加，鋼(gang)的腐蝕(shi)速度(du)下降，當含鉻(ge)量達到(dao)較高含量時，此鋼(gang)便具(ju)有了耐(nai)蝕(shi)性（見圖1.3）。在(zai)氧化(hua)(hua)性介(jie)質中(zhong)，不銹鋼(gang)耐(nai)腐蝕(shi)的原(yuan)因(yin)也是(shi)由(you)于表面鈍化(hua)(hua)膜的形成。同(tong)理，鋼(gang)在(zai)酸(suan)介(jie)質中(zhong)從不耐(nai)腐蝕(shi)到(dao)耐(nai)腐蝕(shi)，也稱之為(wei)從活化(hua)(hua)過(guo)渡(du)到(dao)鈍化(hua)(hua)，從活化(hua)(hua)態變為(wei)鈍化(hua)(hua)態。
三、鈍化膜
研究表(biao)明，鈍化(hua)(hua)膜不僅很薄且無色透明并可自然(ran)形(xing)成，而且非常穩(wen)定，鈍化(hua)(hua)膜是(shi)連續的(de)、無孔(kong)的(de)、不易(yi)溶(rong)解(jie)、質較硬且附著力強并難以剝落的(de)一種(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)（氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)），即(ji)使在使用(yong)中受(shou)到破壞還(huan)可很快自行修復。
研究(jiu)表(biao)明，鉻(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼的鈍(dun)化(hua)(hua)膜呈(cheng)雙層(ceng)結構，外層(ceng)為(wei)氫氧化(hua)(hua)物或鹽酸的沉積層(ceng)，內層(ceng)為(wei)具有防護(hu)性(xing)的富鉻(ge)氧化(hua)(hua)物膜。18-8（304）鉻(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼的鈍(dun)化(hua)(hua)膜一般為(wei)4M3O4 SiO2 H2O，M為(wei)Cr、Ni、Fe等元素。
鈍化(hua)膜的(de)化(hua)學成分(fen)、結(jie)構和(he)性質隨不銹鋼的(de)化(hua)學成分(fen)、處(chu)理(li)方法（冷、熱(re)(re)加工(gong)，熱(re)(re)處(chu)理(li)，拋光，酸洗和(he)表面加工(gong)等(deng)）的(de)不同(tong)以及使用環(huan)境的(de)差(cha)異也有所不同(tong)。
研究還表明，隨鋼中含鉻(ge)量的增加，鋼的鈍(dun)化膜(mo)(mo)會(hui)從晶(jing)(jing)態(tai)膜(mo)(mo)變(bian)為非(fei)晶(jing)(jing)態(tai)膜(mo)(mo)（見(jian)表1.1）。由于非(fei)晶(jing)(jing)態(tai)膜(mo)(mo)缺陷(xian)少，結構表面均勻，鉻(ge)元素更易富集，所以較普通晶(jing)(jing)態(tai)膜(mo)(mo)具(ju)有更高的強度和耐蝕性。
