Che cos'è l'acciaio anodizzato?
L'acciaio anodizzato è acciaio a cui è stato applicato un rivestimento protettivo per rafforzarlo e ritardare gli effetti della corrosione. Mentre l'acciaio anodizzato può apparire come molti altri metalli anodizzati, in particolare l'alluminio, non è un vero processo di anodizzazione che crea il rivestimento in acciaio. Questo perché l'anodizzazione comporta l'ossidazione dello strato superficiale del metallo stesso, che viene spesso eseguito con l'alluminio per produrre uno strato protettivo di ossido di alluminio. Quando l'acciaio viene ossidato, tuttavia, il risultato è generare un rivestimento di ossido ferrico, Fe 2 O 3 , più comunemente noto come ruggine, che offre poca o nessuna protezione al metallo sottostante e può, in effetti, aumentare la probabilità del strato di metallo sottostante da corrodere. Il metodo utilizzato per creare prodotti in acciaio anodizzato, pertanto, prevede il rivestimento del metallo con altri tipi di strati superficiali di metallo anodizzato a base di ossidi di zinco, alluminio o altri composti barriera.
Un metodo particolarmente efficace per creare acciaio anodizzato è reagirlo con idrossido di potassio, KOH o idrossido di sodio, NaOH. Usando queste sostanze chimiche cresce sulla superficie una magnetite, Fe 3 O 4 o uno strato di magnetite dicroica che offre protezione all'acciaio sottostante. Mentre la magnetite stessa è di colore blu-nero, la magnetite dicroica ha un effetto ottico in cui un arcobaleno di colori si riflette sulla superficie a seconda della posizione da cui è visto. Spesso, pentole in acciaio anodizzato esibiranno questo effetto arcobaleno o altri prodotti anodizzati che hanno un valore estetico. Sebbene la magnetite sia strettamente correlata alla normale ruggine chimica, che a volte è composta dai composti lepidocrocite, γFeOOH, o goethite, αFeOOH, ha qualità molto più durature e protettive della ruggine.
Un altro metodo utilizzato per creare acciaio anodizzato è rivestirlo con ossidi di zinco o alluminio. Vari tipi di acidi sono usati in un bagno elettrolitico per creare ossidi dei metalli di rivestimento, dall'acido cromico all'acido solforico e acido borico-solforico. La parte in acciaio funge da parte dell'anodo negativo del circuito elettrico nell'elettrolita e il metallo donatore come zinco o alluminio costituisce il catodo positivo. Mentre la corrente viene fatta passare attraverso la soluzione, essa, insieme alla base acida, agisce per rimuovere gli ioni metallici dal catodo e depositarli sull'anodo.
Uno dei problemi con la creazione di acciaio anodizzato è che si tratta di un metallo nobile che viene legato nel processo a metalli come l'alluminio non nobili. Poiché questi metalli hanno diversi potenziali di corrosione, è comune che il metallo non nobile sviluppi uno strato galvanico tra i due quando sono uniti. Il tasso galvanico di corrosione si basa sulla superficie complessiva in cui i due metalli si incontrano e su quanto passivi o attivi sono i loro tassi di corrosione rispetto agli altri.
L'unico processo praticabile dal punto di vista commerciale, quindi, in cui l'acciaio anodizzato viene prodotto rivestendolo con un altro metallo elementare è quello dell'acciaio inossidabile e dell'alluminio. Questo perché l'acciaio ordinario soffre di un effetto di corrosione galvanica che si verifica con l'alluminio quando si tenta di anodizzare e ciò impedisce la formazione di un forte legame tra i metalli. La corrosione galvanica è ancora più un problema con l'incollaggio dell'alluminio con metalli come rame, bronzo e ottone, quindi questi metalli in genere non sono anodizzati insieme. Un altro problema che può inibire il processo di anodizzazione, anche se l'acciaio inossidabile è accoppiato con l'alluminio, è se le tracce di cloruro contaminano il processo. Tale contaminazione comporterà anche gravi difetti galvanici e renderà inaffidabile il rivestimento anodizzato.