कॉर्टन स्टील की स्व-सुरक्षात्मक जंग परत अनिवार्य रूप से एक सघन {{1}FeOOH नैनोक्रिस्टलाइन जंग परत है। इसका गठन एक साधारण ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया नहीं है, बल्कि मिश्रधातु तत्वों, पर्यावरणीय मीडिया, समय विकास और सब्सट्रेट सतह की स्थिति सहित कई कारकों के सहक्रियात्मक प्रभाव का परिणाम है। मूल गठन की स्थितियों को निम्नलिखित चार बिंदुओं में संक्षेपित किया जा सकता है:
1. प्रमुख मिश्र धातु तत्वों का सहक्रियात्मक प्रभाव
साधारण कार्बन स्टील के आधार पर कॉर्टन स्टील में जोड़े गए Cu, Cr, Ni, P, और Si जैसे ट्रेस मिश्र धातु तत्व स्व-सुरक्षात्मक जंग परत के निर्माण के लिए मुख्य शर्त हैं। इन तत्वों को विशिष्ट सामग्री अनुपात को पूरा करना होगा: Cu सामग्री 0.25% और 0.55% के बीच होनी चाहिए, जो घनी जंग परत के निर्माण को उत्प्रेरित करने के लिए कोर संक्षारण प्रतिरोधी तत्व के रूप में कार्य करती है; सीआर सामग्री 0.30% से 1.25% तक होती है, जो निष्क्रियता क्षमता को बढ़ा सकती है और जंग की परत में छिद्रों को अवरुद्ध कर सकती है; नी सामग्री 0.65% से कम या उसके बराबर है, जिससे जंग परत की एकरूपता में सुधार होता है; सहक्रियात्मक प्रभावों के माध्यम से जंग की परत को -FeOOH क्रिस्टल रूप में बदलने के लिए Cu + Cr + Ni की कुल सामग्री 0.80% से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए। यदि मिश्र धातु तत्वों की सामग्री मानक के अनुरूप नहीं है, तो केवल एक ढीली FeOOH जंग परत बन सकती है, जो स्वयं सुरक्षा प्राप्त करने में विफल रहती है।
2. पर्यावरण मीडिया की उपयुक्त आपूर्ति
स्व-सुरक्षात्मक जंग परत के निर्माण के लिए पर्यावरणीय मीडिया की निरंतर और मध्यम भागीदारी की आवश्यकता होती है, जिसके मूल में "ऑक्सीजन + पानी" की स्थिर आपूर्ति होती है, और उत्प्रेरक स्थितियों के रूप में ट्रेस संक्षारक मीडिया (जैसे CO₂, SO₄²⁻) की एक साथ आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, पर्यावरणीय सापेक्ष आर्द्रता 45% और 85% के बीच बनाए रखी जानी चाहिए: अपर्याप्त आर्द्रता पर्याप्त इलेक्ट्रोलाइट बनाने में विफल हो जाएगी, जिससे जंग की परत का विकास रुक जाएगा; अत्यधिक आर्द्रता (जैसे लंबे समय तक पानी का संचय) स्थानीय ऑक्सीजन की कमी का कारण बनेगी, जिससे एक काली गैर सुरक्षात्मक जंग परत बनेगी। इसके अलावा, वायुमंडलीय प्रदूषकों की एक उचित मात्रा (जैसे कि औद्योगिक वातावरण में SO₂ और ग्रामीण वातावरण में धूल का पता लगाना) जंग की परत के प्रारंभिक गठन को तेज कर सकती है, लेकिन अत्यधिक प्रदूषक जंग की परत की स्थिरता को नुकसान पहुंचाएंगे।
3. पर्याप्त समय विकास चक्र
स्वयं सुरक्षात्मक जंग परत का निर्माण एक गतिशील विकासवादी प्रक्रिया है जिसे रातोंरात हासिल नहीं किया जा सकता है। इसे "प्रारंभिक ढीली जंग परत → संक्रमण जंग परत → स्थिर सुरक्षात्मक जंग परत" के पूरे चरण से गुजरने की जरूरत है। उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों में, प्रारंभिक चरण (0{6}}3 महीने) में एक ढीला -FeOOH बनता है; मिश्र धातु तत्व जमा होते हैं और संक्रमण चरण (3-6 महीने) में क्रिस्टल रूप परिवर्तन को प्रेरित करते हैं; एक सघन -FeOOH नैनोक्रिस्टलाइन जंग परत स्थिर अवस्था (6-12 महीने) में बनती है। यदि पर्याप्त विकास समय तक नहीं पहुंचा जाता है, तो जंग की परत क्रिस्टल रूप परिवर्तन को पूरा नहीं करेगी, और सुरक्षात्मक प्रदर्शन काफी कम हो जाएगा।
4. स्वच्छ सब्सट्रेट सतह की स्थिति
कॉर्टन स्टील सब्सट्रेट सतह की सफाई सीधे जंग परत के आसंजन और एकरूपता को प्रभावित करती है। यदि सतह पर तेल का दाग, ऑक्साइड स्केल, वेल्डिंग स्लैग या यांत्रिक क्षति है, तो यह असमान स्थानीय संक्षारण दर को जन्म देगा, एक धब्बेदार जंग परत का निर्माण करेगा, और यहां तक कि स्व-सुरक्षात्मक जंग परत के समग्र गठन में भी बाधा उत्पन्न करेगा। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, अशुद्धियों को दूर करने और मध्यम सतह खुरदरापन सुनिश्चित करने के लिए, जंग परत की समान वृद्धि के लिए आधार प्रदान करने के लिए सब्सट्रेट सतह को पूर्व-उपचार (जैसे पीसना और घटाना) की आवश्यकता होती है।
