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。
大氣(qi)中，鋼(gang)銹層(ceng)(ceng)由(you)于(yu)成(cheng)分(fen)(fen)（化(hua)學成(cheng)分(fen)(fen)、結晶成(cheng)分(fen)(fen)）、電化(hua)學反應(ying)性(xing)(xing)以及(ji)織構（致(zhi)密(mi)度(du)、基(ji)體黏附性(xing)(xing)、銹層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)物理結構）的(de)(de)(de)(de)(de)不同而(er)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)不同的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)性(xing)(xing)。在(zai)銹層(ceng)(ceng)形成(cheng)過(guo)程中，這(zhe)些特(te)(te)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)關聯、因果(guo)關系是復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)。一種(zhong)特(te)(te)性(xing)(xing)可能會帶來(lai)其他特(te)(te)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)，兩種(zhong)以上的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)性(xing)(xing)也(ye)可能會相(xiang)(xiang)互(hu)補(bu)充。耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層(ceng)(ceng)比碳(tan)素鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)保護作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)根源(yuan)在(zai)于(yu)，耐候(hou)(hou)鋼(gang)中含有(you)(you)(you)(you)Cu、Cr等有(you)(you)(you)(you)效成(cheng)分(fen)(fen)，然而(er)關于(yu)保護性(xing)(xing)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層(ceng)(ceng)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)何種(zhong)形態，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)什(shen)么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能，那(nei)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層(ceng)(ceng)是如(ru)何形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)其過(guo)程中有(you)(you)(you)(you)效合(he)金成(cheng)分(fen)(fen)是怎樣(yang)參與的(de)(de)(de)(de)(de)，針對(dui)這(zhe)些問題，人(ren)們曾經(jing)進行過(guo)種(zhong)種(zhong)研究。正如(ru)下一節以后(hou)所敘述的(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)樣(yang)，到目前為止(zhi)雖然已經(jing)掌握了相(xiang)(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)知識，可是距根據基(ji)本過(guo)程組(zu)合(he)起(qi)來(lai)綜(zong)合(he)地說明它的(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)貌還有(you)(you)(you)(you)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(ji)體鋼分開條件下的(de)(de)銹(xiu)層變化(hua)過(guo)程和(he)(he)生成(cheng)(cheng)物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)類(lei)(lei)，在(zai)1960年以前已基(ji)本完成(cheng)(cheng)了生成(cheng)(cheng)過(guo)程圖，并(bing)進(jin)一(yi)步進(jin)行了充(chong)實和(he)(he)補充(chong)。可是1970年，Evans提(ti)出了在(zai)黏附銹(xiu)的(de)(de)鋼的(de)(de)腐蝕(shi)進(jin)行過(guo)程中，銹(xiu)層還原形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)陰極反(fan)應，有助(zhu)于基(ji)體腐蝕(shi)（陽極反(fan)應）的(de)(de)進(jin)行，被(bei)(bei)還原的(de)(de)鐵銹(xiu)在(zai)大氣中加入再被(bei)(bei)氧化(hua)、再被(bei)(bei)腐蝕(shi)的(de)(de)電化(hua)學模型，它擴大了大氣中鋼腐蝕(shi)的(de)(de)新視(shi)野，同(tong)時使生成(cheng)(cheng)物(wu)(wu)的(de)(de)種(zhong)類(lei)(lei)或生成(cheng)(cheng)過(guo)程圖更(geng)加復雜。
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。
關于耐候(hou)(hou)鋼銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)保(bao)護(hu)特(te)性(xing)的(de)另一個切人點，就(jiu)是對(dui)“致密且黏附性(xing)良(liang)好(hao)(hao)”的(de)對(dui)環境有良(liang)好(hao)(hao)屏障作用的(de)銹(xiu)(xiu)織構的(de)重視。從(cong)外(wai)觀上也(ye)能(neng)看出(chu)，耐候(hou)(hou)鋼的(de)銹(xiu)(xiu)比(bi)碳素(su)鋼的(de)銹(xiu)(xiu)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)黏附性(xing)，而且繼續進行腐蝕(shi)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)的(de)不完全(quan)部分（活性(xing)點）的(de)數在耐候(hou)(hou)鋼上少，即連續性(xing)好(hao)(hao)，這一點只要看一下降雨后銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)表(biao)面(mian)顯現出(chu)來(lai)的(de)紅褐色新的(de)銹(xiu)(xiu)點數就(jiu)可以知道(dao)，如(ru)果再采用各種更科學(xue)方法，可以進一步搞清(qing)楚(chu)它的(de)分布狀(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(yu)耐候鋼銹層對良好耐候性所具有(you)的重(zhong)要作用，早在1921年Richardson 就做(zuo)了如下的闡述(shu)：“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年后的今天，關于(yu)他說的“in some unknown way‘’雖然(ran)人們已掌握了很多(duo)知識，但是重(zhong)要的是還沒(mei)有(you)達到known的程(cheng)度(du)。
耐(nai)(nai)候鋼中含有(you)的有(you)效(xiao)(xiao)合金元素(su)，關系到(dao)在電化學模型上保護性良好銹層(ceng)織構的形成，可是，提高(gao)耐(nai)(nai)蝕(shi)性被這(zhe)兩個(ge)切人(ren)點哪一方絕對支配，或者(zhe)是雙方相互補(bu)充的結果，尚沒有(you)提出有(you)關見解。而(er)且每(mei)個(ge)切入點都沒有(you)說清楚有(you)效(xiao)(xiao)合金元素(su)起作用(yong)的理由。到(dao)目(mu)前為(wei)止，通(tong)過很多人(ren)的努力，人(ren)們已經獲得了關于耐(nai)(nai)候鋼銹層(ceng)的重要知識。下一節展(zhan)望它(ta)的發展(zhan)歷史。
