1. Élément d’altération de base : Chrome (Cr, 1,50–2,00 %)
Sert de base pour former la couche protectrice de rouille, réagissant avec l’oxygène pour produire du trioxyde de chrome (Cr₂O₃).
Cet oxyde pénètre dans la couche de rouille, transformant l'oxyhydroxyde de fer libre (FeO(OH)) en alpha-oxyhydroxyde de fer dense et adhérent (-FeO(OH)), créant une barrière physique qui empêche l'humidité et l'oxygène d'atteindre le substrat en acier.
2. Élément synergique critique : Cuivre (Cu, 0,20-0,30 %)
Accélère la densification de la couche de rouille et réduit la vitesse de dissolution de l'oxyde de fer.
Les ions cuivre s'enrichissent à l'interface entre la couche de rouille et le substrat, formant de l'oxyde cuivreux (Cu₂O), qui améliore encore la stabilité et la résistance à l'écaillage de la couche de rouille.
3. Éléments de renforcement auxiliaires : Phosphore (P, inférieur ou égal à 0,040%) et Nickel (Ni, inférieur ou égal à 0,50%)
Le phosphore favorise une croissance uniforme de la couche de rouille, réduisant ainsi le risque de piqûres localisées et améliorant la continuité de la couche.
Le nickel améliore la ténacité de l'acier tout en renforçant la liaison entre la couche de rouille et le substrat, empêchant ainsi l'écaillage de la patine causé par les changements de température ou les contraintes mécaniques.
4. Éléments structurels de base : carbone (C, inférieur ou égal à 0,16 %) et manganèse (Mn, 0,80 à 1,25 %)
La conception à faible-carbone (inférieur ou égal à 0,16 %) évite la précipitation du carbure, garantissant ainsi une bonne soudabilité et une bonne ténacité de l'acier tout en minimisant la corrosion localisée causée par l'inhomogénéité de la composition.
Le manganèse augmente la résistance de l'acier et, lorsqu'il est combiné avec d'autres éléments, maintient les propriétés mécaniques stables du substrat, fournissant ainsi un support solide à la couche protectrice de rouille.
5. Contrôle des éléments nocifs : soufre (S, inférieur ou égal à 0,050 %) et phosphore (limite supérieure stricte).
Limite strictement la teneur en éléments nocifs comme le soufre pour éviter la formation d'inclusions de sulfures fragiles, qui pourraient agir comme points d'initiation de la corrosion et compromettre l'intégrité globale de la couche de rouille.
