L'acciaio inossidabile è praticamente antiruggine grazie alla sua composizione chimica che crea uno strato protettivo sulla sua superficie, impedendo all'ossigeno di entrare in contatto con il ferro.
L'acciaio spesso arrugginisce quando il ferro reagisce con l'ossigeno, formando ossido di ferro, che può corrodere il ferro rendendo il materiale meno sicuro e più antiestetico. La composizione chimica dell'acciaio inossidabile impedisce all'ossigeno presente nell'aria e nell'ambiente di entrare in contatto con il ferro presente nell'acciaio, contribuendo a prevenire reazioni di ossidazione dannose.
L'acciaio inossidabile contiene in genere circa il 62-75% di ferro, l'1% di carbonio, oltre il 10,5% di cromo e una piccola percentuale di nichel, rendendo il materiale più resistente e più facile da lavorare. L'acciaio, invece, è solitamente una lega contenente il 99% di ferro e circa lo 0,2-1% di carbonio.
Secondo lo scienziato dei materiali Tim Collins, segretario generale di Worldstainless, un'organizzazione belga senza scopo di lucro che collabora con la World Steel Association, il cromo svolge un ruolo fondamentale nel contribuire a rendere l'acciaio inossidabile resistente alla ruggine.
Il cromo reagisce con l'ossigeno presente nell'ambiente, sia nell'aria che sott'acqua, creando uno strato passivo di ossido di cromo (Cr2O3) sulla superficie del metallo, impedendo all'ossigeno di entrare in contatto con il ferro nell'acciaio e creando ruggine.
Lo strato di ossido di cromo sull'acciaio inossidabile è spesso solo pochi nanometri, è invisibile e ha la capacità di autoripararsi se danneggiato. È inerte, non reagisce chimicamente con altri composti e non viene rilasciato. Grazie a queste proprietà, l'acciaio inossidabile è particolarmente adatto alla produzione alimentare, alla chirurgia e a molte altre applicazioni.
L'acciaio inossidabile fu sviluppato dal metallurgista britannico Harry Brearle nel 1912 mentre ricercava leghe di acciaio per prevenire la corrosione nelle canne delle armi da fuoco. Brearley creò una lega di ferro, carbonio, cromo e nichel, ma la gettò via dal retro della sua casa perché non era adatta alle canne delle armi da fuoco. Dopo alcune settimane si accorse che la lega nel cantiere non arrugginiva, così la utilizzò per sviluppare il materiale e lanciò il prodotto nel 1915.
La produzione di acciaio inossidabile è complessa e prevede l'utilizzo di componenti metallici speciali nella lega (come il molibdeno per applicazioni subacquee), pertanto il costo di produzione è da 3 a 5 volte superiore a quello dell'acciaio comune. Per questo motivo oggi la maggior parte delle applicazioni che richiedono l'acciaio utilizzano acciaio comune o acciaio al carbonio.
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