Corten Steel pašaizsargājošais-rūsas slānis būtībā ir blīvs -FeOOH nanokristālisks rūsas slānis. Tā veidošanās nav vienkārša oksidācijas reakcija, bet gan vairāku faktoru, tostarp sakausējuma elementu, vides vides, laika evolūcijas un substrāta virsmas stāvokļa, sinerģiskās iedarbības rezultāts. Pamata veidošanās nosacījumus var apkopot šādos četros punktos:
1. Galveno sakausējuma elementu sinerģiskā iedarbība
Leģējošie elementi, piemēram, Cu, Cr, Ni, P un Si, kas pievienoti Corten Steel, pamatojoties uz parasto oglekļa tēraudu, ir galvenais priekšnoteikums pašaizsargājoša rūsas slāņa veidošanai. Šiem elementiem jāatbilst noteiktām satura attiecībām: Cu saturam jābūt no 0,25% līdz 0,55%, kas darbojas kā kodola korozijas izturīgs elements, lai katalizētu blīva rūsas slāņa veidošanos; Cr saturs svārstās no 0,30% līdz 1,25%, kas var uzlabot pasivācijas spēju un bloķēt poras rūsas slānī; Ni saturs ir mazāks vai vienāds ar 0,65%, uzlabojot rūsas slāņa viendabīgumu; kopējam Cu + Cr + Ni saturam jābūt lielākam par vai vienādam ar 0,80%, lai vadītu rūsas slāņa pārveidi -FeOOH kristāla formā, izmantojot sinerģiskus efektus. Ja sakausējuma elementu saturs neatbilst standartam, var veidoties tikai vaļīgs -FeOOH rūsas slānis, kas nespēj nodrošināt pašaizsardzību.
2. Piemērota vides mediju piegāde
Pašaizsargājošā rūsas slāņa veidošanai ir nepieciešama nepārtraukta un mērena vides vides līdzdalība, kuras pamatā ir stabila "skābekļa + ūdens" padeve un vienlaikus nepieciešamība pēc korozīvām vielām (piemēram, CO₂, SO₄²⁻) kā katalītiskajiem apstākļiem. Konkrēti, vides relatīvais mitrums jāuztur no 45% līdz 85%: nepietiekams mitrums neveidos pietiekami daudz elektrolīta, izraisot rūsas slāņa evolūcijas stagnāciju; pārmērīgs mitrums (piemēram, ilgstoša -ūdens uzkrāšanās) izraisīs lokālu skābekļa deficītu, veidojot melnu, neaizsargājošu rūsas slāni. Turklāt atbilstošs daudzums atmosfēras piesārņotāju (piemēram, SO₂ rūpnieciskajā atmosfērā un putekļi lauku atmosfērā) var paātrināt sākotnējo rūsas slāņa veidošanos, bet pārmērīgi piesārņotāji sabojās rūsas slāņa stabilitāti.
3. Pietiekams laika evolūcijas cikls
Pašaizsargājošā rūsas slāņa veidošanās- ir dinamisks evolūcijas process, ko nevar sasniegt vienas nakts laikā. Tam ir jāiziet pilns posms "sākotnējais vaļīgais rūsas slānis → pārejas rūsas slānis → stabils aizsargājošs rūsas slānis". Piemērotos vides apstākļos sākumposmā (0-3 mēneši) veidojas irdens -FeOOH; leģējošie elementi uzkrājas un izraisa kristāla formas transformāciju pārejas stadijā (3-6 mēneši); stabilā stadijā (6-12 mēneši) veidojas blīvs -FeOOH nanokristāliskā rūsas slānis. Ja netiek sasniegts pietiekams evolūcijas laiks, rūsas slānis nepabeigs kristāla formas transformāciju, un aizsardzības veiktspēja tiks ievērojami samazināta.
4. Tīras pamatnes virsmas stāvoklis
Corten Steel pamatnes virsmas tīrība tieši ietekmē rūsas slāņa saķeri un viendabīgumu. Ja uz virsmas ir eļļas traipi, oksīda nogulsnes, metināšanas sārņi vai mehāniski bojājumi, tas izraisīs nevienmērīgu lokālās korozijas ātrumu, veidos raibu rūsas slāni un pat kavēs vispārēju pašaizsargājošā rūsas slāņa veidošanos. Tāpēc praktiskos pielietojumos pamatnes virsma ir iepriekš jāapstrādā (piemēram, slīpēšana un attaukošana), lai noņemtu netīrumus un nodrošinātu mērenu virsmas raupjumu, nodrošinot pamatu vienmērīgai rūsas slāņa augšanai.
