1. عنصر هوازدگی هسته: کروم (کروم، 1.50–2.00٪)
به عنوان پایه ای برای تشکیل لایه محافظ زنگ، واکنش با اکسیژن برای تولید تری اکسید کروم (Cr2O3) عمل می کند.
این اکسید به لایه زنگ نفوذ می کند و اکسی هیدروکسید آهن شل (FeO(OH)) را به آلفا{0}}اکسی هیدروکسید آهن (-FeO(OH) متراکم و چسبنده (-FeO(OH)) تبدیل می کند و مانعی فیزیکی ایجاد می کند که رطوبت و اکسیژن را از رسیدن به بستر فولادی مسدود می کند.
2. عنصر هم افزایی بحرانی: مس (مس، 0.20-0.30٪)
تراکم لایه زنگ را تسریع می کند و سرعت انحلال اکسید آهن را کاهش می دهد.
یون های مس در سطح مشترک بین لایه زنگ و زیرلایه غنی می شوند و اکسید مس (Cu2O) را تشکیل می دهند که پایداری و مقاومت لایه زنگ را در برابر پوسته شدن بیشتر می کند.
3. عناصر تقویت کننده کمکی: فسفر (P، کمتر یا مساوی 0.040%) و نیکل (Ni، کمتر یا مساوی 0.50%).
فسفر باعث رشد یکنواخت لایه زنگ می شود و خطر ایجاد حفره های موضعی را کاهش می دهد و تداوم لایه را بهبود می بخشد.
نیکل چقرمگی فولاد را افزایش می دهد و در عین حال پیوند بین لایه زنگ زدگی و زیرلایه را تقویت می کند و از پوسته پوسته شدن پتینه ناشی از تغییرات دما یا استرس مکانیکی جلوگیری می کند.
4. عناصر ساختاری پایه: کربن (C، کمتر یا مساوی 0.16٪) و منگنز (Mn، 0.80-1.25٪)
طراحی کم کربن (کمتر یا مساوی 0.16٪) از رسوب کاربید جلوگیری می کند، جوش پذیری و چقرمگی فولاد را تضمین می کند و در عین حال خوردگی موضعی ناشی از ناهمگنی ترکیبی را به حداقل می رساند.
منگنز استحکام فولاد را افزایش می دهد و هنگامی که با سایر عناصر ترکیب می شود، خواص مکانیکی زیرلایه را ثابت نگه می دارد و برای لایه محافظ زنگ محافظت می کند.
5. کنترل عنصر مضر: گوگرد (S، کمتر یا مساوی 0.050٪) و فسفر (حد بالایی دقیق)
محتویات عناصر مضر مانند گوگرد را به شدت محدود می کند تا از تشکیل آخال های سولفیدی شکننده جلوگیری کند، که می تواند به عنوان نقاط شروع خوردگی عمل کند و یکپارچگی کلی لایه زنگ را به خطر بیندازد.
