耐候鋼(gang)在大氣中表現出優秀的耐蝕性，是因為通過腐蝕其表面生成的銹層具有保護性，暴曬時間達到一定程度后，銹層穩定，從而使腐蝕減弱。在碳素鋼上，由于銹層也具有一定程度的保護性，如圖2-1所示腐蝕速度隨時間下降，不久便穩定到某一穩定速度，然而耐候鋼腐蝕速度降低的傾向大，穩定的腐蝕速度也小，并且耐候鋼在臨海地區或工業地區腐蝕速度比較大，在田園地區小，這是因為銹層的保護性不同。
大氣中(zhong)，鋼銹層(ceng)由于成(cheng)分(fen)(fen)（化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分(fen)(fen)、結晶成(cheng)分(fen)(fen)）、電(dian)化(hua)學(xue)(xue)反應性以及織構(gou)（致密度、基(ji)(ji)體黏附(fu)性、銹層(ceng)的(de)(de)(de)物(wu)理結構(gou)）的(de)(de)(de)不(bu)同而(er)具有不(bu)同的(de)(de)(de)特(te)性。在(zai)銹層(ceng)形(xing)成(cheng)過(guo)(guo)程中(zhong)，這些特(te)性的(de)(de)(de)相(xiang)互關(guan)聯、因果(guo)關(guan)系是(shi)復雜的(de)(de)(de)。一種特(te)性可能(neng)會(hui)帶來其他特(te)性的(de)(de)(de)結果(guo)，兩種以上的(de)(de)(de)特(te)性也(ye)可能(neng)會(hui)相(xiang)互補充。耐候(hou)鋼的(de)(de)(de)銹層(ceng)比碳(tan)素鋼的(de)(de)(de)銹層(ceng)具有保(bao)護作用的(de)(de)(de)根源在(zai)于，耐候(hou)鋼中(zhong)含有Cu、Cr等有效(xiao)成(cheng)分(fen)(fen)，然(ran)而(er)關(guan)于保(bao)護性好的(de)(de)(de)銹層(ceng)具有何種形(xing)態，具有什么樣的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)，那(nei)樣的(de)(de)(de)銹層(ceng)是(shi)如何形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)，在(zai)其過(guo)(guo)程中(zhong)有效(xiao)合金成(cheng)分(fen)(fen)是(shi)怎樣參與的(de)(de)(de)，針對這些問題，人們曾經(jing)進(jin)行過(guo)(guo)種種研究。正如下一節以后所敘述的(de)(de)(de)那(nei)樣，到目(mu)前為止(zhi)雖然(ran)已經(jing)掌握了相(xiang)當的(de)(de)(de)知識，可是(shi)距根據基(ji)(ji)本過(guo)(guo)程組合起來綜合地(di)說明它(ta)的(de)(de)(de)全貌(mao)還(huan)有很(hen)大差距。
在論述耐候鋼的銹層以前，即使對大氣中碳素鋼銹層特征的描述或者生成過程的解釋也十分復雜，以前曾經成為令人感興趣的研究對象。腐蝕生成的Fe2+離子。是銹的起始物質這一點雖然沒有錯誤，可是生成的水合鐵離子受到由水引起的水解作用或水分供給條件下的干燥周期的限制，同時受到環境中的氧引起的氧化作用以及由于條件不同所產生的還原作用成為各種各樣的銹。
關于與基體鋼分開條件下的(de)(de)銹層變化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和生(sheng)(sheng)成(cheng)物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)類(lei)，在1960年以前已(yi)基本完成(cheng)了(le)(le)生(sheng)(sheng)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)圖，并(bing)進(jin)(jin)一步進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)充實和補充。可是1970年，Evans提(ti)出了(le)(le)在黏(nian)附銹的(de)(de)鋼的(de)(de)腐(fu)蝕進(jin)(jin)行(xing)(xing)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，銹層還原形成(cheng)的(de)(de)陰(yin)極反應(ying)，有(you)助于基體腐(fu)蝕（陽極反應(ying)）的(de)(de)進(jin)(jin)行(xing)(xing)，被還原的(de)(de)鐵(tie)銹在大氣中加入再被氧化(hua)、再被腐(fu)蝕的(de)(de)電(dian)化(hua)學模型，它擴大了(le)(le)大氣中鋼腐(fu)蝕的(de)(de)新視野(ye)，同(tong)時使生(sheng)(sheng)成(cheng)物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)類(lei)或生(sheng)(sheng)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)圖更加復(fu)雜。
在含有這種銹的氧化還原反應的大氣腐蝕的電化學模型上，根據化學反應性的觀點，耐候鋼的銹層所持有的特性和對耐蝕性的貢獻是搞清楚耐候鋼耐蝕機理的一個切入點。在以上所述銹的種類、生成過程、電化學反應中，SOx、CI-等環境物質的存在也會參與作用。
關于耐(nai)候(hou)鋼銹(xiu)層的(de)(de)(de)保護特性的(de)(de)(de)另一(yi)個切人(ren)點，就是對(dui)“致密且黏附性良好(hao)”的(de)(de)(de)對(dui)環境(jing)有良好(hao)屏障作(zuo)用的(de)(de)(de)銹(xiu)織構(gou)的(de)(de)(de)重視(shi)。從外(wai)觀上也能看出，耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)銹(xiu)比碳素鋼的(de)(de)(de)銹(xiu)具有良好(hao)的(de)(de)(de)黏附性，而且繼(ji)續進行腐蝕銹(xiu)層的(de)(de)(de)不(bu)完全部(bu)分(fen)（活性點）的(de)(de)(de)數(shu)在(zai)耐(nai)候(hou)鋼上少，即連續性好(hao)，這一(yi)點只要看一(yi)下降雨后銹(xiu)層表面顯(xian)現出來(lai)的(de)(de)(de)紅(hong)褐色(se)新的(de)(de)(de)銹(xiu)點數(shu)就可(ke)以知道，如果(guo)再采用各種(zhong)更(geng)科學方法，可(ke)以進一(yi)步搞清楚它的(de)(de)(de)分(fen)布狀況。
已經知道，這樣的銹點與被稱為巢（nest)且聚集了SO2-4等基體表面的凹坑位置相對應。如后所述，解釋銹層具有好的連續保護性能的最有力的學說是黏附在基體上的銹內層有一種非晶物質。這樣耐候鋼銹層的織構特征，如果就保護性銹層完成后的狀況來說，不言而喻是結論，并且是重要的知識，然而有關它的生成過程、進而對有效合金元素作用的直接解釋是更重要的。
關(guan)于(yu)耐(nai)候(hou)鋼銹層對良(liang)好(hao)耐(nai)候(hou)性所具(ju)有(you)的(de)(de)重(zhong)要作用，早在1921年(nian)Richardson 就做(zuo)了(le)如下(xia)的(de)(de)闡述：“The “rust effect'is of fargreater importance than the composition of the metal in determiningthe life of a sheet undergoing atmospheric corrosino,although insome unknown way composition in part determins the course of the rust effect'.”70年(nian)后的(de)(de)今天，關(guan)于(yu)他(ta)說的(de)(de)“in some unknown way‘’雖然(ran)人們已掌握了(le)很多知識，但是重(zhong)要的(de)(de)是還沒有(you)達(da)到known的(de)(de)程度(du)。
耐(nai)候鋼中含有(you)的(de)(de)有(you)效(xiao)合金元素，關(guan)系(xi)到在電化學模型上保(bao)護性(xing)(xing)良好銹層(ceng)織構的(de)(de)形成(cheng)，可是(shi)，提高耐(nai)蝕性(xing)(xing)被這兩個切(qie)人點哪(na)一方絕(jue)對(dui)支配，或者是(shi)雙方相互補充的(de)(de)結果，尚(shang)沒(mei)有(you)提出有(you)關(guan)見(jian)解。而且每(mei)個切(qie)入點都沒(mei)有(you)說清楚有(you)效(xiao)合金元素起作用的(de)(de)理(li)由。到目前為止(zhi)，通過很多(duo)人的(de)(de)努力(li)，人們已經獲得了關(guan)于耐(nai)候鋼銹層(ceng)的(de)(de)重要知(zhi)識。下一節展(zhan)望(wang)它的(de)(de)發展(zhan)歷史。
