1913. aastal avastas vintpüstolide parandamise projekti kallal töötanud inglise metallurg Harry Brearley kogemata, et kroomi lisamine vähese süsiniku sisaldusega teras annab plekikindla. Lisaks rauale, süsinikule ja kroomile võib kaasaegne roostevaba teras sisaldada ka muid elemente, nagu nikkel, nioobium, molübdeen ja titaan.
Nikkel, molübdeen, nioobium ja kroom parandavad roostevaba terase korrosioonikindlust. See, kui terasele on lisatud vähemalt 12% kroomi, muudab selle rooste vastu vastupidavaks või pleki vähem kui muud tüüpi teras. Terases olev kroom ühendab atmosfääris hapnikuga õhukese, nähtamatu kihi kroomi sisaldava oksiidi kihi, mida nimetatakse passiivseks kileks. Kroomiaatomite ja nende oksiidide suurused on sarnased, nii et need pakenduvad metalli pinnale korralikult, moodustades stabiilse kihi, mille paksus on vaid mõni aatom. Kui metall lõigatakse või kriimustatakse ja passiivne kile on häiritud, moodustub kiiresti oksiid ja taastab paljastatud pinna, kaitstes seda oksüdatiivse korrosiooni tagajärjel.
Raud seevastu roostetab kiiresti, kuna aatomiraua on selle oksiidist palju väiksem, seetõttu moodustab oksiid pigem lahtise kui tihedalt pakitud kihi ja helbed eemalduvad. Passiivne kile vajab hapniku iseparandust, seetõttu on roostevabadel terastel halb korrosioonikindlus vähese hapnikusisaldusega ja halva ringluse keskkonnas. Merevees ründavad ja soolast pärit kloriidid passiivset kilet kiiremini kui hävitavad seda madala hapnikusisaldusega keskkonnas.
Roostevabast terasest tüübid
Kolm peamist tüüpi roostevabast terasest on austeniitsed, ferriitsed ja martensiitsed. Neid kolme tüüpi teraseid identifitseeritakse nende mikrostruktuuri või valdava kristallfaasi järgi.
- Austeniit: Austeniitteraste põhifaas on austeniit (näokeskne kuupkristall). Need on kroomi ja niklit (mõnikord ka mangaani ja lämmastikku) sisaldavad sulamid, mis on üles ehitatud tüübi 302 raua, 18% kroomi ja 8% nikli koostise ümber. Austeniitterased ei ole kuumtöötlemisel kõvastuvad. Kõige tuttavam roostevaba teras on tõenäoliselt tüüp 304, mida mõnikord nimetatakse ka T304 või lihtsalt 304. Tüüp 304 kirurgiline roostevaba teras on austeniitteras, mis sisaldab 18-20% kroomi ja 8-10% niklit.
- Ferriit:Ferriitteraste põhifaas on ferriit (kehakeskne kuupkristall). Need terased sisaldavad rauda ja kroomi, mis põhineb Type 430 koostisel 17% kroomi. Ferriitne teras on vähem painduv kui austeniitse teras ja see pole kuumtöötlemisel kõvastuv.
- Martensiit: Iseloomulikku ortorombilist martensiidi mikrostruktuuri vaatas esmakordselt saksa mikroskoop Adolf Martens 1890. aasta paiku. Martensiitsed terased on madala süsinikusisaldusega terased, mis on ehitatud tüüp 410 koostisesse: raud, 12% kroomi ja 0,12% süsinikku. Need võivad olla karastatud ja karastatud. Martensiit annab terasele suure kõvaduse, kuid vähendab ka selle sitkust ja muudab selle rabedaks, nii et vähesed terased on täielikult karastatud.
On olemas ka teisi roostevabast terasest klasse, näiteks sademega kõvendatud, dupleks- ja valatud roostevabast terasest. Roostevaba terast saab toota erinevates viimistlusmaterjalides ja tekstuurides ning seda saab toonida paljude värvide spektri järgi.
Passiveerimine
On vaidlusi selle üle, kas roostevaba terase korrosioonikindlust saab passivatsiooni abil parandada. Põhimõtteliselt on passiveerimine vaba raua eemaldamine terase pinnalt. Selleks sukeldatakse terast oksüdeerijasse, nagu lämmastikhape või sidrun hape lahendus. Kuna pealmine raudkiht on eemaldatud, vähendab passatsioon pinna värvimuutust.
Kuigi passiveerimine ei mõjuta passiivse kihi paksust ega efektiivsust, on see kasulik puhta pinna tootmiseks edasiseks töötlemiseks, näiteks pindamiseks või värvimiseks. Teisest küljest, kui oksüdeerija eemaldatakse terasest mitte täielikult, nagu mõnikord juhtub tükkidena, millel on tihedad vuugid või nurgad, võib see põhjustada pragude korrosiooni. Enamik uuringuid näitab, et pinnaosakeste korrosiooni vähenemine ei vähenda vastuvõtlikkust korrosioonile.