耐(nai)候鋼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(da)氣中(zhong)，鋼銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)由(you)于成(cheng)(cheng)(cheng)分（化學成(cheng)(cheng)(cheng)分、結(jie)晶成(cheng)(cheng)(cheng)分）、電化學反應性以(yi)及織(zhi)構(gou)(gou)（致密度、基體黏(nian)附性、銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)物理(li)結(jie)構(gou)(gou)）的(de)(de)(de)不同而(er)具(ju)有不同的(de)(de)(de)特(te)性。在銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)形成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，這些(xie)特(te)性的(de)(de)(de)相(xiang)互關聯、因果關系是(shi)復雜的(de)(de)(de)。一種特(te)性可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)會(hui)帶來(lai)其他特(te)性的(de)(de)(de)結(jie)果，兩(liang)種以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)特(te)性也可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)會(hui)相(xiang)互補(bu)充。耐候鋼的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)比碳素鋼的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)具(ju)有保護(hu)作(zuo)用的(de)(de)(de)根(gen)源在于，耐候鋼中(zhong)含有Cu、Cr等有效(xiao)成(cheng)(cheng)(cheng)分，然(ran)而(er)關于保護(hu)性好的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)具(ju)有何種形態，具(ju)有什么樣的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)，那樣的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)(ceng)(ceng)是(shi)如(ru)何形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)，在其過程(cheng)(cheng)中(zhong)有效(xiao)合(he)金成(cheng)(cheng)(cheng)分是(shi)怎(zen)樣參與(yu)的(de)(de)(de)，針(zhen)對這些(xie)問題，人們曾經進(jin)行過種種研(yan)究。正如(ru)下一節(jie)以(yi)后所敘述的(de)(de)(de)那樣，到目(mu)前為止雖(sui)然(ran)已經掌握了相(xiang)當的(de)(de)(de)知(zhi)識(shi)，可(ke)(ke)(ke)是(shi)距(ju)根(gen)據基本過程(cheng)(cheng)組合(he)起來(lai)綜合(he)地(di)說明它的(de)(de)(de)全貌(mao)還有很大(da)差距(ju)。
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(ji)體鋼(gang)分開(kai)條件下的(de)(de)(de)銹(xiu)層(ceng)變化(hua)過程(cheng)(cheng)和(he)生成(cheng)(cheng)物(wu)的(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)，在1960年以(yi)前已基(ji)本完成(cheng)(cheng)了(le)(le)(le)生成(cheng)(cheng)過程(cheng)(cheng)圖(tu)(tu)，并進一步(bu)進行(xing)了(le)(le)(le)充實和(he)補充。可是(shi)1970年，Evans提出了(le)(le)(le)在黏附銹(xiu)的(de)(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)(de)腐蝕進行(xing)過程(cheng)(cheng)中，銹(xiu)層(ceng)還原形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)陰極(ji)反應，有助于基(ji)體腐蝕（陽極(ji)反應）的(de)(de)(de)進行(xing)，被(bei)還原的(de)(de)(de)鐵(tie)銹(xiu)在大(da)氣中加(jia)入再(zai)被(bei)氧化(hua)、再(zai)被(bei)腐蝕的(de)(de)(de)電化(hua)學模型，它擴大(da)了(le)(le)(le)大(da)氣中鋼(gang)腐蝕的(de)(de)(de)新視野，同(tong)時使生成(cheng)(cheng)物(wu)的(de)(de)(de)種(zhong)類(lei)或(huo)生成(cheng)(cheng)過程(cheng)(cheng)圖(tu)(tu)更加(jia)復雜。
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)候鋼銹層的(de)(de)(de)(de)(de)保護特性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)個切人點(dian)，就是(shi)對“致密且(qie)黏附性(xing)良好(hao)”的(de)(de)(de)(de)(de)對環境有良好(hao)屏障作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)銹織構的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)視。從外觀上也能(neng)看出(chu)，耐(nai)候鋼的(de)(de)(de)(de)(de)銹比碳素鋼的(de)(de)(de)(de)(de)銹具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)黏附性(xing)，而且(qie)繼續進行腐蝕銹層的(de)(de)(de)(de)(de)不完全部分(fen)（活(huo)性(xing)點(dian)）的(de)(de)(de)(de)(de)數在耐(nai)候鋼上少(shao)，即連續性(xing)好(hao)，這(zhe)一(yi)點(dian)只要(yao)看一(yi)下降(jiang)雨后(hou)銹層表面(mian)顯(xian)現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)紅褐色新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)銹點(dian)數就可(ke)以(yi)知道，如果再采用(yong)各種更(geng)科學方法，可(ke)以(yi)進一(yi)步搞清楚(chu)它的(de)(de)(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。
關于(yu)耐(nai)(nai)候鋼銹層對良(liang)好耐(nai)(nai)候性所具有的(de)重要(yao)作用，早在1921年Richardson 就做了如下的(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年后的(de)今天(tian)，關于(yu)他說的(de)“in some unknown way‘’雖然人們已掌握了很多知識，但是(shi)重要(yao)的(de)是(shi)還(huan)沒(mei)有達到known的(de)程度(du)。
耐候鋼(gang)中含有(you)(you)的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)合(he)金元素，關(guan)系(xi)到在電化學(xue)模型上保(bao)護性良好(hao)銹(xiu)層織(zhi)構的(de)(de)形成(cheng)，可是(shi)，提高耐蝕性被這兩個(ge)切人(ren)點(dian)哪一(yi)方(fang)絕(jue)對支配，或者(zhe)是(shi)雙方(fang)相(xiang)互(hu)補充的(de)(de)結果(guo)，尚沒(mei)有(you)(you)提出有(you)(you)關(guan)見解。而且每個(ge)切入點(dian)都(dou)沒(mei)有(you)(you)說清楚有(you)(you)效(xiao)合(he)金元素起作用的(de)(de)理由。到目前為止，通(tong)過很多人(ren)的(de)(de)努力，人(ren)們(men)已經獲得(de)了關(guan)于耐候鋼(gang)銹(xiu)層的(de)(de)重要知識。下(xia)一(yi)節展望它(ta)的(de)(de)發(fa)展歷史。
