La composición química de la capa pasiva del acero inoxidable difiere de la composición básica del núcleo de metal debajo de:

• Aproximadamente 65% de Cr + óxido de cromo
• Aproximadamente 35% Fe + óxido de hierro
• Muy bajos porcentajes de molibdeno y níquel

Los fenómenos de pasivación no siempre conducen a condiciones pasivas. La película de óxido de color que aparece en el acero inoxidable durante la soldadura y la escala de negro que se forma durante el laminado en caliente son menos protectores.
La capa protectora de óxido es típicamente de aproximadamente 1.5-2.5 nm y visible a través de microscopios especializados (TEM). El cromo tiene una gran afinidad con el oxígeno, lo que hace que el cromo sea muy reactivo al acero en ambientes ricos en oxígeno. El cromo tiende a formar óxidos e hidróxidos muy estables. Estos compuestos suprimen las reacciones no deseadas que pueden conducir a la corrosión del acero inoxidable. Como el acero inoxidable tiene un 11% o más de cromo, atrae los óxidos hacia su superficie, formando una capa protectora. La conductividad electrónica de la capa pasiva genera los procesos químicos de oxidación-reducción que detienen el circuito corrosivo.

El porcentaje de cromo y otras sustancias presentes en el acero son uno de los factores que influyen en la calidad de la capa pasiva. El acero de la serie AISI 200 tendrá una menor resistencia a la corrosión que un AISI 304, que tiene una menor concentración de níquel. Con menos níquel, el metal no tiene la capacidad de reformar la capa pasiva rápidamente después de procesos de abrasión y decapado.

Otro determinante clave de la calidad de la capa pasiva es el acabado de superficies de acero inoxidable. El acero inoxidable de pulido electroquímico garantiza:

• Una microestructura de grano de capa pasiva lisa y homogénea
• Adherencia superficial mejorada a medida que la rugosidad disminuye
• Más libre migración de átomos de cromo a la superficie
• Mejor interacción química con el oxígeno ambiental, promoviendo el grosor de la capa pasiva

Si el acabado de la superficie ha sido sometido a abrasión mecánica (acabado satinado):

• La microestructura no es homogénea.
• Las sustancias abrasivas contaminadas se entrelazan en la superficie, convirtiéndose en puntos para la corrosión por picadura.
• La capa pasiva se adelgaza.

Las características termodinámicas (temperatura, ambiente oxidante, etc.) determinan si la capa pasiva puede ajustarse, estabilizarse y volverse más duradera con el tiempo.
Durante el funcionamiento estándar, la calidad de la capa pasiva es independiente de:

• Aire limpio
• Agua pura
• Pasivación en ácido nítrico concentrado al 5% - 30%

Los siguientes factores determinan el tiempo necesario para lograr la pasivación de acero inoxidable:

• Aire limpio: alrededor de 48-96 horas
• Agua pura: alrededor de 6-15 horas
• Pasivación en ácido nítrico concentrado al 5%-30%: alrededor de 30-120 minutos

Finalmente, la calidad de la capa pasiva está determinada por el porcentaje de sustancias aleantes dentro del acero y si las condiciones ambientales termodinámicas promueven una capa compacta y químicamente estable. El tiempo de pasivación está determinado por los diferentes entornos en los que el acero está expuesto. El electropulido es el mejor método para obtener una superficie de acero inoxidable homogénea y pasivada libre de contaminación.