1. Elemento principale resistente agli agenti atmosferici: cromo (Cr, 1,50–2,00%)
Serve come base per la formazione dello strato protettivo di ruggine, che reagisce con l'ossigeno per produrre triossido di cromo (Cr₂O₃).
Questo ossido penetra nello strato di ruggine, trasformando l'ossiidrossido di ferro sciolto (FeO(OH)) in ossiidrossido di ferro alfa- denso e aderente (-FeO(OH)), creando una barriera fisica che impedisce all'umidità e all'ossigeno di raggiungere il substrato di acciaio.
2. Elemento sinergico critico: rame (Cu, 0,20–0,30%)
Accelera la densificazione dello strato di ruggine e riduce la velocità di dissoluzione dell'ossido di ferro.
Gli ioni rame si arricchiscono all'interfaccia tra lo strato di ruggine e il substrato, formando ossido rameoso (Cu₂O), che migliora ulteriormente la stabilità dello strato di ruggine e la resistenza alla scheggiatura.
3. Elementi ausiliari di rinforzo: fosforo (P, inferiore o uguale allo 0,040%) e nichel (Ni, inferiore o uguale allo 0,50%)
Il fosforo favorisce una crescita uniforme dello strato di ruggine, riducendo il rischio di vaiolature localizzate e migliorando la continuità dello strato.
Il nichel migliora la tenacità dell'acciaio rafforzando al tempo stesso il legame tra lo strato di ruggine e il substrato, prevenendo lo sfaldamento della patina causato da sbalzi di temperatura o stress meccanici.
4. Elementi strutturali di base: carbonio (C, inferiore o uguale a 0,16%) e manganese (Mn, 0,80–1,25%)
Il design a basso-carbonio (inferiore o uguale allo 0,16%) evita la precipitazione del carburo, garantendo buona saldabilità e tenacità dell'acciaio, riducendo al minimo la corrosione localizzata causata dalla disomogeneità della composizione.
Il manganese aumenta la resistenza dell'acciaio e, se combinato con altri elementi, mantiene stabili le proprietà meccaniche del substrato, fornendo un solido supporto allo strato protettivo di ruggine.
5. Controllo degli elementi nocivi: zolfo (S, inferiore o uguale a 0,050%) e fosforo (limite superiore rigoroso)
Limita rigorosamente il contenuto di elementi nocivi come lo zolfo per evitare la formazione di fragili inclusioni di solfuro, che potrebbero fungere da punti di inizio della corrosione e compromettere l'integrità complessiva dello strato di ruggine.
