अपक्षय स्टील की मिश्र धातु संरचना (उदाहरण के लिए, एएसटीएम ए 606 प्रकार 4, ए 588) इसके संक्षारण प्रतिरोध का मुख्य निर्धारक है, क्योंकि प्रमुख मिश्र धातु तत्व (सीयू, सीआर, नी, सी) घने, अनुवर्ती और स्व-उपचार ऑक्साइड पेटिना बनाने के लिए सहक्रियात्मक रूप से काम करते हैं जो नमी और ऑक्सीजन को स्टील सब्सट्रेट में प्रवेश करने से रोकता है।
तांबा (Cu, 0.20–0.50%) - प्राथमिक संक्षारण अवरोधक
स्टील के प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए तांबा सबसे महत्वपूर्ण तत्व है। प्रारंभिक ऑक्सीकरण के दौरान यह स्टील की सतह पर स्थानांतरित हो जाता है, और वायुमंडलीय ऑक्सीजन और नमी के साथ प्रतिक्रिया करके बनता हैकॉपर {{0}समृद्ध आयरन ऑक्साइड. यह यौगिक ऑक्साइड परत की घुलनशीलता को कम कर देता है, जिससे यह सामान्य कार्बन स्टील पर बनने वाले ढीले, परतदार जंग के विपरीत, सघन हो जाता है और स्टील से अधिक मजबूती से बंध जाता है। यहां तक कि पेटिना में मामूली खरोंचें भी क्षतिग्रस्त क्षेत्र में तांबे के स्थानांतरण को ट्रिगर करती हैं, जिससे स्वयं को ठीक करने में मदद मिलती है और स्थानीयकृत क्षरण को रोका जा सकता है।
क्रोमियम (सीआर, 0.30-1.25%) - पेटिना स्थिरता को बढ़ाता है
क्रोमियम सुरक्षात्मक पेटीना बनाकर उसे सुदृढ़ करता हैक्रोमियम-आयरन ऑक्साइडउच्च रासायनिक स्थिरता के साथ. ये ऑक्साइड कठोर वातावरण (उदाहरण के लिए, तटीय नमक स्प्रे, औद्योगिक प्रदूषक) के प्रति पेटिना के प्रतिरोध में सुधार करते हैं और ऑक्सीकरण की दर को धीमा कर देते हैं। क्रोमियम पेटिना को तेजी से परिपक्व होने में भी मदद करता है, प्रारंभिक अपक्षय अवधि को छोटा करता है और "जंग अपवाह" को कम करता है जो आसन्न सामग्रियों को दाग सकता है।
निकेल (नी, 0.60% से कम या उसके बराबर) - आर्द्र/तटीय क्षेत्रों में संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है
निकेल उच्च आर्द्रता और क्लोराइड आयनों (तटीय क्षेत्रों में आम) के प्रति स्टील की सहनशीलता को बढ़ाता है। यह ऑक्साइड परत की क्रिस्टल संरचना को परिष्कृत करता है, जिससे यह कम छिद्रपूर्ण और नमक स्प्रे प्रवेश के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाता है। समुद्री या औद्योगिक वातावरण में उपयोग किए जाने वाले अपक्षय स्टील के लिए, उच्च निकल सामग्री सीधे गड्ढों और दरारों के क्षरण के खिलाफ दीर्घकालिक स्थायित्व में सुधार करती है।
सिलिकॉन एक समान, महीन दाने वाली ऑक्साइड परत के निर्माण को बढ़ावा देकर "पेटिना ऑप्टिमाइज़र" के रूप में कार्य करता है। यह मोटे, भंगुर जंग क्रिस्टल के विकास को रोकता है और यह सुनिश्चित करता है कि स्टील की सतह पर पेटिना समान रूप से विकसित हो {{2}यहां तक कि मुड़े हुए किनारों या वेल्डेड जोड़ों जैसे जटिल प्रोफाइल पर भी। सिलिकॉन अम्लीय प्रदूषकों (उदाहरण के लिए, औद्योगिक क्षेत्रों में सल्फर डाइऑक्साइड) के प्रति स्टील के प्रतिरोध को भी बढ़ाता है।
कम कार्बन सामग्री (0.20% से कम या उसके बराबर) - घर्षण और संक्षारण त्वरण को रोकता है
हालांकि यह अपने आप में संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु नहीं है, लेकिन कम कार्बन सामग्री स्टील के अपक्षय के लिए महत्वपूर्ण है। उच्च कार्बन स्तर अनाज के मोटे होने और भुरभुरा होने का कारण बनेगा, जिससे सूक्ष्म दरारें पैदा होंगी जो संक्षारक मीडिया को घुसपैठ करने की अनुमति देंगी। कम कार्बन यह सुनिश्चित करता है कि स्टील निरंतर, दोष मुक्त पेटिना के निर्माण का समर्थन करते हुए लचीलापन बनाए रखता है।
