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。
大氣(qi)中，鋼(gang)(gang)(gang)銹(xiu)(xiu)層(ceng)由于成分(fen)（化(hua)學成分(fen)、結晶(jing)成分(fen)）、電化(hua)學反應性(xing)(xing)(xing)以(yi)及織構（致密度、基體黏(nian)附(fu)性(xing)(xing)(xing)、銹(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)物理結構）的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)而具(ju)有不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)。在銹(xiu)(xiu)層(ceng)形(xing)成過程中，這些特(te)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)相互關(guan)(guan)聯、因果關(guan)(guan)系是(shi)復雜的(de)(de)(de)(de)。一(yi)種(zhong)特(te)性(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)能會(hui)帶(dai)來(lai)其他特(te)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)結果，兩種(zhong)以(yi)上的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)也可(ke)(ke)能會(hui)相互補(bu)充(chong)。耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)比碳素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)具(ju)有保護作用的(de)(de)(de)(de)根源(yuan)在于，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)中含有Cu、Cr等有效(xiao)(xiao)成分(fen)，然(ran)而關(guan)(guan)于保護性(xing)(xing)(xing)好的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)具(ju)有何(he)種(zhong)形(xing)態，具(ju)有什么樣的(de)(de)(de)(de)功能，那樣的(de)(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)是(shi)如何(he)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)，在其過程中有效(xiao)(xiao)合金成分(fen)是(shi)怎樣參與的(de)(de)(de)(de)，針對這些問題，人們曾經進(jin)行過種(zhong)種(zhong)研究。正如下一(yi)節以(yi)后所敘述的(de)(de)(de)(de)那樣，到目前為(wei)止雖(sui)然(ran)已經掌握(wo)了相當的(de)(de)(de)(de)知識，可(ke)(ke)是(shi)距根據基本(ben)過程組(zu)合起(qi)來(lai)綜合地說明它的(de)(de)(de)(de)全貌還有很大差距。
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(guan)于與基體鋼分(fen)開條件下的(de)銹層變化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)和生(sheng)成(cheng)物(wu)的(de)種(zhong)類(lei)，在1960年(nian)以前已(yi)基本完成(cheng)了生(sheng)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)圖，并(bing)進(jin)(jin)一步進(jin)(jin)行了充實和補(bu)充。可是1970年(nian)，Evans提出(chu)了在黏(nian)附銹的(de)鋼的(de)腐蝕(shi)進(jin)(jin)行過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，銹層還(huan)原形成(cheng)的(de)陰極(ji)(ji)反應，有(you)助于基體腐蝕(shi)（陽極(ji)(ji)反應）的(de)進(jin)(jin)行，被(bei)還(huan)原的(de)鐵銹在大(da)氣中(zhong)加(jia)入再被(bei)氧化(hua)、再被(bei)腐蝕(shi)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)模型，它擴大(da)了大(da)氣中(zhong)鋼腐蝕(shi)的(de)新視野(ye)，同(tong)時(shi)使生(sheng)成(cheng)物(wu)的(de)種(zhong)類(lei)或生(sheng)成(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)圖更加(jia)復雜(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(yu)耐(nai)候鋼(gang)(gang)銹(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)保護特性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)另一個切人(ren)點，就是對“致密且(qie)黏附性(xing)(xing)(xing)良好”的(de)(de)(de)對環(huan)境有良好屏障作用的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)織構的(de)(de)(de)重視。從外觀上也能看(kan)出，耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)比碳素(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)具有良好的(de)(de)(de)黏附性(xing)(xing)(xing)，而且(qie)繼續進行腐蝕(shi)銹(xiu)(xiu)層(ceng)的(de)(de)(de)不完全(quan)部分（活性(xing)(xing)(xing)點）的(de)(de)(de)數(shu)在(zai)耐(nai)候鋼(gang)(gang)上少，即(ji)連續性(xing)(xing)(xing)好，這一點只要看(kan)一下降雨后銹(xiu)(xiu)層(ceng)表面顯現出來的(de)(de)(de)紅褐(he)色新的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)點數(shu)就可以知(zhi)道(dao)，如果再采用各(ge)種更科學(xue)方(fang)法，可以進一步(bu)搞清(qing)楚它(ta)的(de)(de)(de)分布狀況。
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)耐候鋼銹(xiu)層對良好耐候性所具有的(de)(de)重(zhong)要作(zuo)用，早在1921年Richardson 就做了(le)如(ru)下的(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年后的(de)(de)今天，關于(yu)他(ta)說(shuo)的(de)(de)“in some unknown way‘’雖(sui)然人們已掌握了(le)很多知識，但(dan)是重(zhong)要的(de)(de)是還(huan)沒有達到known的(de)(de)程度。
耐(nai)候鋼(gang)中(zhong)含有的(de)(de)有效合金元素(su)，關系到在電化學模型(xing)上保護性良(liang)好銹(xiu)(xiu)層織構的(de)(de)形成，可是(shi)，提高耐(nai)蝕性被這兩(liang)個切人點哪一方絕對支配，或(huo)者是(shi)雙方相互補充的(de)(de)結果，尚(shang)沒有提出有關見解(jie)。而且每個切入點都沒有說(shuo)清(qing)楚(chu)有效合金元素(su)起作用的(de)(de)理由。到目前為止，通過很多(duo)人的(de)(de)努力，人們已經獲得了關于耐(nai)候鋼(gang)銹(xiu)(xiu)層的(de)(de)重要知識。下一節(jie)展望(wang)它的(de)(de)發(fa)展歷史。
