Kerneprincippet bag Corten ståls "Corten" (dvs. fremragende modstandsdygtighed over for atmosfærisk korrosion) er dannelsen af et tæt, stabilt og stærkt vedhæftende beskyttende rustlag på overfladen gennem regulering af legeringselementer. Dette opnår en selv-beskyttende effekt af "rustforebyggelse med rust." Dens forvitringsmekanisme kan analyseres ud fra tre aspekter: legeringselementernes rolle, rustlagsudviklingsprocessen og beskyttelsesmekanismen.
1. Kobber (Cu, 0,25-0,55%):
Kerneforvitringselement, katalyserer dannelsen af et tæt rustlag
Forbedrer rustlagets vedhæftning og stabilitet
For højt indhold kan nemt føre til varm skørhed
2. Chrom (Cr, 0,30-1,25%):
Forbedrer passiveringsevnen og stabiliserer rustlagstrukturen
Forbedrer varmebestandighed og oxidationsmodstand
Danner en Cr₂O₃ beskyttende film, der forhindrer korrosion i at trænge dybere ned
3. Nikkel (Ni, mindre end eller lig med 0,65%):
Forbedrer sejhed ved lav-temperatur og forbedrer træthedsmodstanden
Forbedrer syre- og saltspray-korrosionsbestandighed
Fremmer ensartet fordeling af legeringselementer
Corten stål farveændring
4. Fosfor (P, 0,07-0,15 %, høj-P-type):
Forbedrer den indledende korrosionsbestandighed og fremskynder dannelsen af en beskyttende film
Formindsker svejsbarheden, kræver afbalanceret brug
Høj-P-type (COR-TEN A) har bedre vejrbestandighed, men dårlig svejsbarhed
5. Silicium (Si, (0,15-0,75%):
Styrker ferritmatrixen og øger styrken
Fremmer dannelsen af et beskyttende rustlag
Forbedrer modstanden mod høj-temperaturoxidation
Synergistisk effekt: Når det samlede Cu+Cr+Ni-indhold er større end eller lig med 0,80 %, dannes et stabilt -FeOOH nanokrystallinsk rustlag med en permeabilitet på kun 1/5 af almindelig kulstofstålrust, hvilket effektivt forhindrer yderligere korrosion.
