30.04.2026
Studien haben gezeigt, dass mit zunehmendem Chromgehalt im Stahl dessen Korrosionsbeständigkeit steigt. Wenn der Chromgehalt im Stahl 12 % erreicht oder überschreitet, kommt es unter atmosphärischen Bedingungen zu einer starken Änderung der Korrosionsbeständigkeit: Der Stahl hört auf zu korrodieren, hört auf zu rosten – dieses Phänomen wird als Übergang von einem aktiven Zustand in einen passiven Zustand, von einem aktiven Zustand in einen passiven Zustand bezeichnet. Einfach ausgedrückt ist der passive Zustand tatsächlich ein Zustand, in dem die Reaktion zwischen dem Edelstahl und der umgebenden korrosiven Umgebung verlangsamt wird, was bedeutet, dass der Stahl unempfindlich gegenüber der Umgebung wird.
Untersuchungen zeigen, dass Stahl bei einem Chromgehalt von ≥ 12 % aufgrund der spontanen Bildung eines extrem dünnen, farblosen, transparenten und sehr glatten Oxidfilms, der mit Chrom angereichert ist, auf der Oberfläche rostfreie Eigenschaften erhält. Die Bildung dieses Films verhindert, dass der Stahl rostet. Dieser Film wird Passivfilm genannt.
Weitere Untersuchungen zeigten auch, dass in oxidierenden sauren Umgebungen, beispielsweise in Salpetersäure, mit zunehmendem Chromgehalt im Stahl die Korrosionsrate abnimmt und der Stahl bei Erreichen eines ausreichend hohen Chromgehalts korrosionsbeständig wird.
In oxidierenden Umgebungen liegt der Grund für die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl auch in der Bildung eines Passivfilms auf der Oberfläche. In ähnlicher Weise wird der Übergang von Stahl in einer sauren Umgebung von keiner Korrosionsbeständigkeit zu Korrosionsbeständigkeit auch als Übergang vom aktiven zum passiven Zustand bzw. vom aktiven in den passiven Zustand bezeichnet.
Der Oxidfilm ist nicht nur extrem dünn, farblos, transparent und spontanbildungsfähig, sondern auch sehr stabil. Passivfilm ist ein kontinuierliches, porenfreies, schwerlösliches, relativ hartes und fest an der Oberfläche haftendes Oxid (Hydroxid), das selbst bei Beschädigung im Betrieb zur schnellen Selbstheilung fähig ist.
Untersuchungen zeigen auch, dass die chemische Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften des Passivfilms je nach chemischer Zusammensetzung des Edelstahls, Verarbeitungsmethode und Betriebsbedingungen variieren. Mit zunehmendem Chromgehalt im Stahl geht der Passivfilm vom kristallinen in den amorphen Zustand über. Da amorphe Filme weniger Defekte aufweisen, eine gleichmäßige Oberflächenstruktur aufweisen und sich leichter mit Chrom anreichern lassen, weisen sie im Vergleich zu herkömmlichen kristallinen Filmen eine höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf.
