耐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，鋼(gang)(gang)(gang)銹(xiu)層由(you)于(yu)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)（化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)、結(jie)晶(jing)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)）、電化(hua)學(xue)(xue)反應性(xing)(xing)以及織構（致密度、基體黏附(fu)性(xing)(xing)、銹(xiu)層的(de)(de)(de)(de)物(wu)理結(jie)構）的(de)(de)(de)(de)不同而(er)具(ju)有(you)(you)不同的(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)。在銹(xiu)層形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過程(cheng)中，這些特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)相互關聯、因果關系是(shi)復雜的(de)(de)(de)(de)。一種特性(xing)(xing)可能(neng)會帶來其他特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果，兩種以上的(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)也(ye)可能(neng)會相互補充(chong)。耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)層比碳素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)層具(ju)有(you)(you)保護(hu)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)根源(yuan)在于(yu)，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)中含(han)有(you)(you)Cu、Cr等有(you)(you)效(xiao)(xiao)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)，然(ran)而(er)關于(yu)保護(hu)性(xing)(xing)好的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)層具(ju)有(you)(you)何種形(xing)態，具(ju)有(you)(you)什(shen)么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)，那(nei)(nei)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)層是(shi)如(ru)(ru)何形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)，在其過程(cheng)中有(you)(you)效(xiao)(xiao)合金(jin)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)是(shi)怎樣(yang)參與的(de)(de)(de)(de)，針(zhen)對這些問題，人(ren)們曾經(jing)進(jin)行(xing)過種種研究。正如(ru)(ru)下一節以后所(suo)敘述的(de)(de)(de)(de)那(nei)(nei)樣(yang)，到目前為止雖然(ran)已(yi)經(jing)掌握了相當的(de)(de)(de)(de)知(zhi)識，可是(shi)距根據基本過程(cheng)組合起來綜合地說明它的(de)(de)(de)(de)全(quan)貌還有(you)(you)很大(da)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(ji)體(ti)鋼(gang)分開條件下(xia)的(de)(de)銹(xiu)層變化(hua)過(guo)程和生成(cheng)物(wu)的(de)(de)種(zhong)類，在(zai)1960年以前(qian)已(yi)基(ji)本完成(cheng)了(le)生成(cheng)過(guo)程圖(tu)，并進(jin)一(yi)步進(jin)行(xing)了(le)充實和補充。可是1970年，Evans提出了(le)在(zai)黏附(fu)銹(xiu)的(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕進(jin)行(xing)過(guo)程中，銹(xiu)層還原(yuan)形(xing)成(cheng)的(de)(de)陰極(ji)反(fan)應(ying)，有助于基(ji)體(ti)腐(fu)(fu)(fu)蝕（陽極(ji)反(fan)應(ying)）的(de)(de)進(jin)行(xing)，被(bei)(bei)還原(yuan)的(de)(de)鐵銹(xiu)在(zai)大氣(qi)中加(jia)入再被(bei)(bei)氧(yang)化(hua)、再被(bei)(bei)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)電(dian)化(hua)學模型，它擴大了(le)大氣(qi)中鋼(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)新(xin)視野，同時使生成(cheng)物(wu)的(de)(de)種(zhong)類或(huo)生成(cheng)過(guo)程圖(tu)更加(jia)復(fu)雜(za)。
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(gang)(gang)銹(xiu)(xiu)層的(de)(de)(de)保(bao)護特性(xing)的(de)(de)(de)另一(yi)個切人點，就(jiu)(jiu)是對(dui)“致密且黏附性(xing)良(liang)(liang)好”的(de)(de)(de)對(dui)環境(jing)有良(liang)(liang)好屏障作用的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)織構的(de)(de)(de)重(zhong)視。從(cong)外觀上也能(neng)看出(chu)，耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)比碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)具(ju)有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)黏附性(xing)，而且繼續進行(xing)腐蝕(shi)銹(xiu)(xiu)層的(de)(de)(de)不完全部(bu)分(fen)(fen)（活性(xing)點）的(de)(de)(de)數(shu)(shu)在(zai)耐(nai)候鋼(gang)(gang)上少(shao)，即連續性(xing)好，這一(yi)點只要看一(yi)下(xia)降雨后(hou)銹(xiu)(xiu)層表面顯現出(chu)來的(de)(de)(de)紅褐色新的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)點數(shu)(shu)就(jiu)(jiu)可以知道，如果(guo)再采用各種更(geng)科(ke)學方法，可以進一(yi)步搞清楚它的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布狀(zhuang)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。
關于耐(nai)候鋼銹(xiu)層對良(liang)好耐(nai)候性(xing)所(suo)具有的重要(yao)作用(yong)，早(zao)在1921年(nian)Richardson 就做了如下(xia)的闡(chan)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)后的今天(tian)，關于他說(shuo)的“in some unknown way‘’雖然人們已掌握了很多知識，但是重要(yao)的是還沒有達到known的程度。
耐候(hou)鋼中含有(you)的(de)有(you)效(xiao)合金元(yuan)素(su)，關系(xi)到在電化學模型(xing)上(shang)保護性(xing)良好銹(xiu)層織構的(de)形成(cheng)，可是(shi)，提(ti)(ti)高耐蝕性(xing)被這兩(liang)個切人點哪一(yi)方(fang)絕對支配，或(huo)者是(shi)雙方(fang)相互補充的(de)結果，尚沒有(you)提(ti)(ti)出有(you)關見解。而且每個切入點都沒有(you)說清楚有(you)效(xiao)合金元(yuan)素(su)起作(zuo)用的(de)理(li)由(you)。到目前為止，通(tong)過(guo)很多人的(de)努力，人們已經獲(huo)得了(le)關于耐候(hou)鋼銹(xiu)層的(de)重要知識。下(xia)一(yi)節展(zhan)望它(ta)的(de)發展(zhan)歷史(shi)。
