Složení slitiny oceli odolné proti povětrnostním vlivům (např. ASTM A606 Typ 4, A588) je hlavním určujícím faktorem její odolnosti proti korozi, protože klíčové legující prvky (Cu, Cr, Ni, Si) spolupracují synergicky a vytvářejí hustou, přilnavou a samovolně se zacelující oxidovou patinu, která brání pronikání vlhkosti a kyslíku do ocelového substrátu.
Měď (Cu, 0,20–0,50 %) – primární inhibitor koroze
Měď je nejkritičtějším prvkem pro vlastnosti oceli odolné vůči povětrnostním vlivům. Během počáteční oxidace migruje na povrch oceli, přičemž reaguje se vzdušným kyslíkem a vlhkostí za vznikuoxidy železa bohaté na měď-. Tato sloučenina snižuje rozpustnost oxidové vrstvy, díky čemuž je hustší a pevněji spojená s ocelí-na rozdíl od volné, šupinaté rzi, která se tvoří na běžné uhlíkové oceli. I drobné škrábance v patině spouštějí migraci mědi do poškozené oblasti, což umožňuje samo-hojení a zabraňuje lokalizované korozi.
Chrom (Cr, 0,30–1,25 %) – Zvyšuje stabilitu patiny
Chrom formováním posiluje ochrannou patinuoxidy-chrómu železas vysokou chemickou stabilitou. Tyto oxidy zlepšují odolnost patiny vůči drsnému prostředí (např. pobřežní posypové soli, průmyslové znečišťující látky) a zpomalují rychlost oxidace. Chrom také napomáhá rychlejšímu vyzrávání patiny, zkracuje počáteční období zvětrávání a snižuje „stékání rzi“, které může znečistit sousední materiály.
Nikl (Ni, menší nebo rovný 0,60 %) – Zvyšuje odolnost proti korozi ve vlhkých/pobřežních oblastech
Nikl zvyšuje toleranci oceli vůči vysoké vlhkosti a chloridovým iontům (běžné v pobřežních oblastech). Zjemňuje krystalickou strukturu oxidové vrstvy, čímž je méně porézní a odolnější vůči pronikání solné mlhy. U oceli vystavené povětrnostním vlivům používané v námořním nebo průmyslovém prostředí vyšší obsah niklu přímo zlepšuje dlouhodobou-odolnost vůči důlkové a štěrbinové korozi.
Křemík funguje jako „optimalizátor patiny“ tím, že podporuje tvorbu jednotné, jemnozrnné-vrstvy oxidu. Potlačuje růst hrubých, křehkých krystalů rzi a zajišťuje rovnoměrný vývoj patiny po povrchu oceli-i na složitých profilech, jako jsou ohýbané hrany nebo svařované spoje. Křemík také zvyšuje odolnost oceli vůči kyselým znečišťujícím látkám (např. oxid siřičitý v průmyslových oblastech).
Nízký obsah uhlíku (menší nebo roven 0,20 %) – zabraňuje křehnutí a zrychlení koroze
Ačkoli sama o sobě není slitina odolná vůči korozi-, nízký obsah uhlíku je pro ocel vystavenou povětrnostním vlivům kritický. Vysoké hladiny uhlíku by způsobily hrubnutí zrn a křehnutí, což by vytvořilo mikro-trhliny, které umožňují pronikání korozivních médií. Nízký obsah uhlíku zajišťuje, že si ocel zachovává tažnost a zároveň podporuje vytváření souvislé patiny bez defektů-.
