Склад сплаву стійкої до атмосферних впливів сталі (наприклад, ASTM A606, тип 4, A588) є основним визначальним фактором її стійкості до корозії, оскільки ключові легуючі елементи (Cu, Cr, Ni, Si) діють синергетично, утворюючи щільну, адгезійну та само-відновлювальну оксидну патину, яка блокує проникнення вологи та кисню до сталевої основи.
Мідь (Cu, 0,20–0,50%) – основний інгібітор корозії
Мідь є найважливішим елементом для зносостійких характеристик сталі. Він мігрує до поверхні сталі під час початкового окислення, реагуючи з атмосферним киснем і вологою, утворюючибагаті на мідь-оксиди заліза. Ця сполука зменшує розчинність оксидного шару, роблячи його щільнішим і щільніше зв’язаним зі сталлю-на відміну від пухкої пластівчастої іржі, яка утворюється на звичайній вуглецевій сталі. Навіть незначні подряпини на патині викликають міграцію міді до пошкодженої ділянки, забезпечуючи само-відновлення та запобігаючи локальній корозії.
Хром (Cr, 0,30–1,25%) – підвищує стійкість патини
Хром посилює захисну патину шляхом формуванняхром-оксиди залізаз високою хімічною стійкістю. Ці оксиди покращують стійкість патини до агресивних середовищ (наприклад, бризки солі, промислові забруднювачі) і сповільнюють швидкість окислення. Хром також сприяє швидшому дозріванню патини, скорочуючи початковий період вивітрювання та зменшуючи «стікання іржі», яке може пофарбувати сусідні матеріали.
Нікель (Ni, менше або дорівнює 0,60%) – підвищує стійкість до корозії у вологих/прибережних районах
Нікель підвищує стійкість сталі до високої вологості та іонів хлориду (поширені в прибережних регіонах). Він покращує кристалічну структуру оксидного шару, роблячи його менш пористим і більш стійким до проникнення соляних бризок. Для стійкої до атмосферних впливів сталі, яка використовується в морському або промисловому середовищі, вищий вміст нікелю безпосередньо покращує -тривалу довговічність проти точкової та щілинної корозії.
Кремній діє як «оптимізатор патини», сприяючи формуванню однорідного дрібно-зернистого оксидного шару. Він пригнічує ріст грубих крихких кристалів іржі та забезпечує рівномірний розвиток патини по всій сталевій поверхні-навіть на складних профілях, таких як складені краї або зварні з’єднання. Кремній також підвищує стійкість сталі до кислотних забруднюючих речовин (наприклад, діоксиду сірки в промислових зонах).
Низький вміст вуглецю (менше або дорівнює 0,20%) – запобігає окрихченню та прискоренню корозії
Хоча сам по собі сплав-не є корозійостійким, низький вміст вуглецю має вирішальне значення для зносостійкої сталі. Високий рівень вуглецю спричинить укрупнення та окрихтість зерна, утворюючи мікро-тріщини, через які проникне корозійне середовище. Низький вміст вуглецю гарантує, що сталь зберігає пластичність, одночасно сприяючи утворенню безперервної патини без дефектів.
