Samo{0}}sloj rđe od Corten Steel-a je u suštini gusti -FeOOH nanokristalni sloj rđe. Njegovo formiranje nije jednostavna reakcija oksidacije, već rezultat sinergističkog učinka više faktora uključujući legirne elemente, okolišne medije, vremensku evoluciju i stanje površine supstrata. Uslovi formiranja jezgra mogu se sažeti u sljedeće četiri tačke:
1. Sinergijski efekat ključnih legirajućih elemenata
Elementi legiranja u tragovima kao što su Cu, Cr, Ni, P i Si dodani Corten čeliku na bazi običnog ugljičnog čelika su osnovni preduvjet za formiranje samo{0}}zaštitnog sloja rđe. Ovi elementi moraju ispunjavati specifične omjere sadržaja: sadržaj Cu bi trebao biti između 0,25% i 0,55%, djelujući kao element otporan na koroziju-jezgra koji katalizuje formiranje gustog sloja rđe; sadržaj Cr se kreće od 0,30% do 1,25%, što može povećati sposobnost pasivizacije i blokirati pore u sloju rđe; sadržaj Ni je manji ili jednak 0,65%, poboljšavajući ujednačenost sloja rđe; ukupan sadržaj Cu + Cr + Ni mora biti veći ili jednak 0,80% da bi se putem sinergijskih efekata usmjerila transformacija sloja rđe u -FeOOH kristalni oblik. Ako sadržaj legirajućih elemenata nije na standardnom nivou, može se formirati samo labav -FeOOH sloj rđe, čime se ne postiže samo-zaštita.
2. Odgovarajuća nabavka medija za životnu sredinu
Formiranje samo-zaštitnog sloja rđe zahtijeva kontinuirano i umjereno učešće medija iz okoline, pri čemu je jezgro stabilna opskrba "kiseonikom + voda", i istovremena potreba za korozivnim medijima u tragovima (kao što su CO₂, SO₄²⁻) kao katalitičkim uslovima. Konkretno, relativnu vlažnost okoline treba održavati između 45% i 85%: nedovoljna vlažnost neće uspeti da formira dovoljno elektrolita, što će dovesti do stagnacije razvoja sloja rđe; prekomjerna vlaga (kao što je dugotrajna-akumulacija vode) će uzrokovati lokalni nedostatak kisika, formirajući crni ne-zaštitni sloj rđe. Osim toga, odgovarajuća količina atmosferskih zagađivača (kao što je SO₂ u industrijskoj atmosferi i prašina u tragovima u ruralnoj atmosferi) može ubrzati početno stvaranje sloja rđe, ali prekomjerni zagađivači će oštetiti stabilnost sloja rđe.
3. Dovoljan vremenski ciklus evolucije
Formiranje -samozaštitnog sloja rđe je dinamičan evolucijski proces koji se ne može postići preko noći. Potrebno je da prođe kroz kompletnu fazu "početni labavi sloj rđe → prelazni sloj rđe → stabilan zaštitni sloj rđe". U odgovarajućim uslovima okoline formira se rastresiti -FeOOH u početnoj fazi (0-3 mjeseca); legirajući elementi se akumuliraju i induciraju transformaciju kristalnog oblika u prijelaznoj fazi (3-6 mjeseci); u stabilnom stadiju (6-12 mjeseci) formira se gusti -FeOOH nanokristalni sloj rđe. Ako se ne postigne dovoljno vremena evolucije, sloj rđe neće dovršiti transformaciju kristalnog oblika, a zaštitne performanse će biti značajno smanjene.
4. Očistite stanje površine podloge
Čistoća površine Corten Steel podloge direktno utiče na prianjanje i ujednačenost sloja rđe. Ako na površini ima mrlja od ulja, oksidnog kamenca, troske od zavarivanja ili mehaničkih oštećenja, to će dovesti do neujednačene lokalne brzine korozije, formiranja išaranog sloja rđe, pa čak i otežati cjelokupno formiranje samozaštitnog sloja rđe-. Stoga, u praktičnim primjenama, površinu podloge treba prethodno obraditi (kao što je brušenje i odmašćivanje) kako bi se uklonile nečistoće i osigurala umjerena hrapavost površine, pružajući osnovu za ravnomjeran rast sloja rđe.
