La Passivazione Degli Acciai Inossidabili
Quando si parla di passivazione degli acciai inossidabili si fa riferimento alla proprietà principe per la quale viene scelto, per una determinata applicazione, un acciaio inossidabile. La passivazione, o strato di passività, di un acciaio inox è ciò che lo rende resistente a corrosione.
La passivazione degli acciai inossidabili è un argomento che necessiterebbe di interi volumi di metallurgia, elettrochimica e corrosione ed altrettanti volumi di casi reali provenienti da ogni parte del globo, dove la passivazione (o meglio, la mancanza di passivazione) risulta alla base di cedimenti e danni.
La resistenza a corrosione degli acciai inossidabili è dunque dovuta ad un film protettivo invisibile formato principalmente da Ossidi ed Idrossidi di Cromo del tipo Cr2O3 e Cr(OH)3. Da qui in poi, per semplicità, parlando di passivazione si farà riferimento all’ “ossido di cromo” nella sua più comune forma: Cr2O3 .
Il tenore minimo di cromo, per il quale un acciaio può essere considerato inossidabile (e quindi dar luogo alla passivazione), è definito nella norma EN 10088-1 ed è fissato ad un minimo di 10.5% in peso (ed un massimo di 1.2% di carbonio).
Tale film , per conferire passivazione agli acciai inossidabili, deve avere alcune caratteristiche ben precise quali:
- Compattezza
- Insolubilità
- Adesione al substrato metallico
Queste proprietà principali (non sono naturalmente le uniche) rendono il film di passività protettivo nei confronti dell’acciaio inossidabile, conferendo una buona passivazione e proteggendolo quindi dall’attacco di agenti esterni. Questo non succede, ad esempio, nel caso degli ossidi di ferro che si creano su acciai al carbonio: ciò che comunemente è definito “ruggine” altro non è che un insieme di diversi ossidi ed idrossidi i quali, non rispettando le caratteristiche sopra citate, non conferiscono alcuna passivazione. Gli ossidi in questione, infatti, sono porosi permettendo il fluire di agenti aggressivi ed ossidanti (anche il semplice ossigeno dell’aria) al substrato metallico. Non sono adesi, per cui ogni nuovo strato di ossido che si forma si staccherà ed esfolierà seguendo particolari meccanismi e cinetiche (non trattati in questo articolo). Non sono insolubili, per cui a contatto con l’acqua o semplicemente con l’umidità, si dissolvono.
Al contrario, quando si parla di passivazione dell’acciaio inox, si fa riferimento ad un ossido perfettamente adeso e compatto. Questo strato di passivazione dunque, oltre ad essere una barriera fisica contro il passaggio dall’ambiente esterno al substrato metallico di agenti aggressivi, porta anche ad un innalzamento del potenziale elettrochimico superficiale del metallo, in altre parole, la passivazione nobilita l’acciaio inox.
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