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一、耐候钢是一种在普碳钢中加入少量合金元素，具有优良耐大气腐蚀性能的钢，它的应用不仅延长了设备的使用寿命，减少了修缮费用，还具有美观等附加价值，因此被广泛应用于建筑、桥梁、车辆中。
耐候钢最早起源于美国钢铁公司研发的耐候钢Corten钢，包括Cu-Cr-P系和Cu-Cr-Ni-P系，随后合金元素Cr、Ni、Ti、RE等对低合金钢耐大气腐蚀性的影响逐渐被了解。
中国也开发了一系列的耐候钢，如Cu系、P-V系、P-RE系、P-Nb-RE系等，已经实现了大规模生产与使用。
新型Q415NHB卷板化学成分
新型Q415NHB卷板化学成分
耐候钢之所以具有优良的耐大气腐蚀性，主要源于有效合金元素可以促进形成保护性锈层，保护金属基体免遭腐蚀介质的进一步腐蚀，使其后期腐蚀速率大大降低。
然而，当大气环境中含有过量的氯离子或亚硫离子时，即便是耐候钢也不容易通过形成稳定锈层来提高金属耐蚀性，此时锈层需要经过稳定化处理或涂漆才能表现出优异的耐蚀性，但锈层稳定化技术或涂漆改变了研发耐候钢的初衷。
日本NKK公司开发了一种新耐候钢CUPTEN-CL，可以免涂装使用于高盐分地区。
CUPTEN-CL中含有较多的Ni和Mo：Ni元素使锈层致密化，能抑制腐蚀性离子达到金属基体加速腐蚀；Mo元素可以显著提高金属耐蚀性，使金属在高盐分地区也可以形成保护性锈层。
近年关于高氯环境下耐候钢耐蚀性的研究主要集中在锈层的形成过程、锈层的离子选择性及腐蚀初期的锈层。
大气腐蚀的基本产物是Fe(OH)3，Fe(OH)3失水和结晶得到非晶质FeOOH，进而相变为α/γ-FeOOH。
随后大气腐蚀初期的锈蚀产物对后期锈层保护性的影响引起人们的关注。
大气腐蚀初期形成的纳米网状Fe(OOH)6可促进形成更致密细小、保护性更好的锈层。
在大气腐蚀初期Cu、Ni等合金元素可形成Fe2NiO4、CuOx沉淀，为Fe(OOH)6提供大量形核的地方，从而促进锈层纳米网状化。
在高氯环境中，Na+通常存在于传统耐候钢内外锈层界面处，而Cl-可穿过内锈层到达锈层/基体界面处沉积下来，通过活化氧化机理、降低pH值不断腐蚀金属基体。
采用人工离子选择膜，证实了离子选择性对低合金钢锈层的保护性影响很大，对碳钢影响不大。
而当合金元素Ni元素达到一定含量时，锈层具有阳离子选择性，把基体/界面处的Cl-吐出来，提高金属耐蚀性。
国内一些研究组也研发各种具有特殊性能的新型耐候钢，如广州珠江钢铁有限责任公司的SPA-H、宝钢集团有限公司的A971等，
但这些耐候钢主要适用于海盐沉积量非常小的普通大气环境，在沿海大气环境中腐蚀产物易于层状剥离，不具备优异的耐蚀性。
中国海岸线长，沿海大气环境中大量Cl-对钢的腐蚀严重，但适用于高氯大气环境的耐候钢开发甚少，未实现大规模生产应用，一种适用于南海等高盐分大气环境的新型耐候钢Q415NH，研究了金属基体及锈层的耐蚀机理。
一种可免涂装服役于南海大气环境中的新型低合金钢Q415NH，通过腐蚀动力学曲线、电化学方法等，探讨了Q415NH的耐蚀性及耐蚀机理，得出如下结论：
(1)、Q415NH的显微组织是弥散的粒状贝氏体，具有优良的综合性能；
(2)、Q415NH在模拟南海大气环境中的耐蚀性优异，实验600h时是Q420的3倍，Q415NH在短时间内形成致密的、具有阳离子选择性的保护性锈层；
(3)、合金元素Ni、Cu等在内锈层富集，填补缺陷，促进锈层致密细小连续，从而阻止腐蚀介质O2、Cl-穿透锈层到达基体/锈层界面继续腐蚀基体。
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