Passivazione acciaio inox

Quando si parla di passivazione si fa riferimento a quella che potremmo definire la “proprietà principe” dell’acciaio inossidabile, ovvero quella caratteristica che lo rende resistente alla corrosione. La passivazione degli acciai inox è un argomento che richiederebbe interi volumi di metallurgia ed elettrochimica, in questo articolo ci limitiamo a comprendere cosa sia, come si realizzi e che effetti abbia sul acciaio.

Che cosa è la passivazione

La passivazione è un fenomeno di natura elettrochimica che può rallentare o impedire completamente la reazione di corrosione dei metalli. Il fenomeno prevede la formazione di un sottile film invisibile ad occhio nudo (1,5-2,5 nm), costituito da sostanze presenti nell’ambiente aggressivo (principalmente ossidi ed idrossidi), che aderendo perfettamente alla superficie ostacola la diffusione dell’agente ossidante.

Tale film, per conferire passivazione agli acciai, deve avere alcune caratteristiche ben precise, tra cui:

compattezza
insolubilità
adesione al substrato metallico

Queste proprietà, pur non essendo le uniche, sono quelle che maggiormente rendono lo strato di passività protettivo nei confronti dell’acciaio inossidabile, conferendo una buona passivazione e resistenza alla corrosione.

E quando questi elementi non sono presenti?

Gli ossidi e gli idrossidi che si formano non sono in grado di conferire alcuna passivazione. Ecco il caso degli ossidi di ferro che si formano sugli acciai al carbonio in cui la mancata passivazione da luogo a quella che comunemente chiamiamo “ruggine”.
Gli ossidi in questione, infatti, sono:

porosi, permettendo il fluire di agenti aggressivi ed ossidanti al substrato metallico
non sono adesi, per cui gli strati di ossido si staccheranno uno dall’altro
si dissolvono a contatto con l’umidità

Spesso il processo di passivazione porta alla condizione di passività del materiale metallico, in questo modo il fenomeno della corrosione viene completamente bloccato, annullando la velocità di accrescimento del film passivante.

I principali fattori che influenzano il processo di passivazione, concorrendo a diminuire o annullare la velocità della corrosione, sono da ricercare nella natura del materiale metallico e nelle condizioni ambientali (soprattutto pH, umidità e temperatura).

Passivazione acciaio inossidabile

La passivazione dell’acciaio inox è una proprietà intrinseca della lega, essa infatti avviene naturalmente nel momento in cui il materiale si trova in un ambiente con ossigeno. Quando l’ossigeno entra in contatto con la superficie reagisce con il cromo presente in lega formando gli ossidi e i composti responsabili della passivazione.
Per ottenere risultati soddisfacenti è, comunque, necessario che nell’ambiente in cui avviene la passivazione non siano presenti inquinanti, polveri metalliche, cloruri, zolfo, ecc.
Questo strato di passivazione, oltre ad essere una barriera fisica contro il passaggio dall’ambiente esterno al substrato metallici di agenti aggressivi, porta anche ad un innalzamento del potenziale elettrochimico superficiale del metallo.
In altre parole, la passivazione nobilita l’acciaio inox.