なぜステンレスは錆びないのでしょうか？

ユタ大学の冶金技師マイケル・L・フリー氏はこう説明しています。

ステンレス鋼は、その合金元素と環境との相互作用により、ステンレスまたは錆びない状態を保ちます。 ステンレス鋼には、鉄、クロム、マンガン、シリコン、炭素が含まれており、多くの場合、大量のニッケルとモリブデンが含まれています。 これらの元素は空気中の水や酸素と反応して、金属酸化物や水酸化物などの腐食生成物で構成される非常に薄く安定した膜を形成します。 クロムは、酸素と反応してこの腐食生成物膜を形成する際に主要な役割を果たします。 実際、定義上、すべてのステンレス鋼には少なくとも 10% のクロムが含まれています。

安定化フィルムの存在はバリアとして機能し、下にある金属表面への酸素や水のアクセスを制限し、さらなる腐食を防ぎます。 原子層が数個しかない場合でも、膜が非常に簡単かつ緻密に形成されるため、腐食速度を非常に低いレベルに抑えることができます。 実際、このフィルムは光の波長よりもはるかに薄いため、最新の機器の助けを借りずに見るのは困難です。 そのため、原子レベルでは腐食しますが、見た目はステンレスのように見えます。 対照的に、通常の安価な鋼は水中の酸素と反応して、比較的不安定な酸化鉄/水酸化鉄の皮膜を形成します。この皮膜は時間の経過とともに、また水や空気にさらされると成長し続けます。 その結果、膜 (錆とも呼ばれます) は、水や空気にさらされた直後に容易に観察できる十分な厚さに達します。 水と空気。

要約すると、ステンレス鋼は不動態化腐食生成物の層を形成することでさらなる攻撃から身を守るのに十分な反応性があるため、錆びません。 （チタンやアルミニウムなどの他の重要な金属も、耐食性を不動態皮膜の形成に依存しています。）ステンレス鋼は、その耐久性と美しさから、食器から銀行の金庫、キッチンのシンクに至るまで、幅広い製品に使用されています。