大氣腐蝕是工業生產和日常生活中最普遍的腐蝕行為，也是造成經濟損失最為嚴重的腐蝕形式之一，其本質是大氣環境在金屬表面發生干濕交替作用而導致銹蝕。作為腐蝕產物的銹層在金屬表面的沉積將顯著地影響大氣腐蝕的后續進程，甚至對其腐蝕熱力學和動力學起到決定性的作用。耐候鋼便是通過調控鋼中的合金元素和相組織來改善銹層組分從而抑制大氣腐蝕的低合金鋼。長期以來，人們對耐候鋼銹層由內到外的時空分布、致密性及離子選擇性等耐候機制尚不十分明確，對銹層內在演化規律的認識也較為淺顯，這嚴重地限制了耐候鋼的設計與開發。