Rolle von Passivschichten

Außer bei den Edelmetallen wird Korrosionsbeständigkeit durch die Ausbildung von Passivschichten auf Werkstoffoberflächen erzielt. Es handelt sich um Oxide der enthaltenen Legierungselemente mit anderem strukturellen Aufbau. Sie sind dicht und blockieren den Zutritt von Sauerstoff für weitere Oxidation des Werkstoffs. Für rostfreie Edelstähle übernehmen vor allem Chrom und Nickel diese Funktion. Die Dicke von Passivschichten liegt im Nanometerbereich. Sie kann je nach thermischer und mechanischer Vorgeschichte in weiten Grenzen schwanken. Typisch sind Dicken von 3-10 nm. Untersuchungen an warmgewalzten Blechen ergaben Schichtdicken bis 300 nm. Wegen der geringen Dicke sind sie im Gegensatz zu Anlassfarben oder Oxidschichten farblos.
Passivschichten erschweren je nach Legierungszusammensetzung und Dicke das Diffusionsschweißen erheblich. Während sich die Passivschicht auf Titan sehr gut im Matrixmetall löst, ist sie auf Aluminium oder Nickelbasislegierungen sehr stabil. Bei Edelstählen und Nickelbasislegierungen unterscheidet sich der chemische Aufbau der Passivschichten je nach Legierungszusammensetzung stark.
Mikroverfahrenstechnische Apparate werden meist aus einer Vielzahl dünner, mikrostrukturierter Bleche aufgebaut. Bleche sollten mit definiertem Oberflächenzustand, vorzugsweise gebeizt, bezogen werden.