Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir aslında bakır kadar yumuşaktır. Onun içine yüzde 2'ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ve artık bu demirin adı çeliktir. Demirin bol olması, kolay elde edilebilmesi ve elde edilmesinin gerçekten ucuz olması nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. Ancak çelikte de demirde olan zayıf bir nokta vardır. Paslanma, diğer adıyla oksidasyon.

Günlük hayatımızda kullanılan eşyaların paslanması sonucu her yıl dünyada milyonlarca dolar boşa gidiyor. Bu kaybın büyük bir kısmı demir ve çeliğin paslanmasından kaynaklanıyor. Paslanmayı aslında ne basit haliyle; demirin havadaki oksijen ile birleşmesi olarak tanımlayabiliriz. Bu reaksiyon özünde elektro kimyasal bir reaksiyondur. Bu nedenle malzemenin bir yerinde başlayan paslanma boyanın altından geçerek diğer bir yerde ortaya çıkabiliyor.

Sadece demir ve çelik değil diğer metaller de paslanır tabii ki. Örneğin, alüminyum, pirinç, bronz ve benzeri metallerde paslanıyor. Ancak örnek verdiklerimde malzeme ile oksijenin birleşmesinden oluşan çok ince bir pas tabakası, daha oluşur oluşmaz malzemenin hava ile temasını kesmek koruyucu bir rol oynuyor ve paslanmanın ilerlemesini önlüyor. Bu pas tabakası o kadar incedir ki, malzemenin rengi hemen hemen değişmez bile. Demirdeki paslanmanın özelliği onun ve oksijen atomlarının boyutları arasındaki büyük farktan dolayı yüzeyde sağlam bir birleşme olmaması ve paslanmanın malzemenin içine nüfuz etmesine sebep oluyor. Bu durum da sadece görüntü değil mukavemetin de bozulmasına neden oluyor.

Paslanmada havadaki nemin etkisi çok büyüktür. Reaksiyondaki su miktarı pasın rengini de belirliyor. Bu nedenle pasın rengi siyah veya çok koyu kahverengi olabildiği gibi sarımtırak da olabilir. Paslanmanın hızını artıran faktörlerden bir diğeri ise tuzdur. O da elektro-kimyasal reaksiyonun hızını artırır.

Paslanmaz çelikten önce, paslanmayı önlemek için malzeme boyanıyor veya galvaniz ile kaplanıyordu. Bu çözümler de özellikle sağlık ve gıda sektöründe başka sorunlar yaratıyordu. İlk paslanmaz çeliği Harry Brearley, 1913 yılında tesadüfen keşfetti. Tüfek namluları için çeşitli metalleri birleştirerek deneyler yaparken bazılarının paslanmaya karşı dirençli olduklarını gördü. Her büyük buluşta olduğu gibi, o da bunu sanayicilere kabul ettirebilmek için uzun soluklu bir uğraş verdi.

Krom gibi bazı metaller, atom boyutlarının birbirine yakın olmasından dolayı oksijenle çok kolay ve süratli bir şekilde birleşirler. Kalınlığı birkaç atom olacak kadar ince ama çok sağlam bir tabaka oluştururlar. Bundan başka reaksiyon da olmaz. Bu tabaka zedelense bile tekrar oluşur. Krom belli bir oranda çeliğe katılırsa yine aynı olay olur, çelik artık paslanmaz.

Paslanmaz çeliğin içinde yüzde 10-30 krom vardır. Bu orana ve eklenecek nikel, titanyum, alüminyum, bakır, sülfür, fosfor ve benzeri elemanlara bağlı olarak kullanım yeri ve çeşidi değişir.