Kjerneprinsippet bak Corten-stålets "Corten" (dvs. utmerket motstand mot atmosfærisk korrosjon) er dannelsen av et tett, stabilt og sterkt vedheftende beskyttende rustlag på overflaten gjennom regulering av legeringselementer. Dette oppnår en selv-beskyttende effekt av "rustforebygging med rust." Dens forvitringsmekanisme kan analyseres fra tre aspekter: rollen til legeringselementer, rustlagsutviklingsprosessen og beskyttelsesmekanismen.
1. Kobber (Cu, 0,25-0,55%):
Kjerneforvitringselement, katalyserer dannelsen av et tett rustlag
Forbedrer rustlagets vedheft og stabilitet
For høyt innhold kan lett føre til varm sprøhet
2. Krom (Cr, 0,30-1,25%):
Forbedrer passiveringsevnen og stabiliserer rustlagstrukturen
Forbedrer varmebestandighet og oksidasjonsmotstand
Danner en Cr₂O₃-beskyttelsesfilm som hindrer korrosjon i å trenge dypere inn
3. Nikkel (Ni, mindre enn eller lik 0,65%):
Forbedrer seighet ved lav-temperatur og forbedrer motstand mot utmattelse
Forbedrer korrosjonsbestandighet mot syre og saltspray
Fremmer jevn fordeling av legeringselementer
Corten stål fargeendring
4. Fosfor (P, 0,07-0,15 %, type høy P):
Forbedrer innledende korrosjonsbestandighet og akselererer dannelsen av en beskyttende film
Reduserer sveisbarheten, krever balansert bruk
Høy-P-type (COR-TEN A) har bedre værbestandighet, men dårlig sveisbarhet
5. Silisium (Si, (0,15-0,75%):
Styrker ferrittmatrisen og øker styrken
Fremmer dannelsen av et beskyttende rustlag
Forbedrer motstanden mot høy-temperaturoksidasjon
Synergistisk effekt: Når det totale innholdet av Cu+Cr+Ni er større enn eller lik 0,80 %, dannes det et stabilt -FeOOH nanokrystallinsk rustlag, med en permeabilitet på bare 1/5 av vanlig karbonstålrust, som effektivt forhindrer ytterligere korrosjon.
