金属钝化的形成与钝化膜的厚度

钝化定义为在氧化条件下通过强阳极极化使得金属材料表面形成一层非常薄的保护层达到了阻碍腐蚀的一种状态，这就是钝化。一些金属或合金在活化电位处或者在弱阳极极化情况下出现一层简单阻碍层从而降低了腐蚀速率，根据钝化的定义这种情况不属于钝化。

钝化膜结构非常薄，厚度测量在1~10nm之间。在钝化薄膜中检测到氢，表明钝化膜可能是氢氧化物或水合物。Fe在通常的腐蚀条件下难以形成钝化膜，只有在高氧化性环境中并阳极极化至高电位处才产生钝化。相比而言，Cr即使在氧化性不强的环境中也能形成一层非常稳定、致密、保护性强的钝化薄膜。含Cr的铁基合金中，当Cr含量超过12%时，称作不锈钢，在绝大多数含稀薄空气的水溶液中都能保持钝化状态。Ni相对Fe，不仅具有更好的机械性能（包括高温强度，在非氧化性和氧化性环境中具有很好的抗腐蚀能力；当Fe中的Ni含量超过8%时，会稳定面心立方结构的奥氏体相，进一步加强钝化能力提高抗腐蚀保护作用。因此，Cr和Ni在钢铁中是非常重要的合金元素。