耐候钢在自然裸露条件下使用最理想，也最经济，但是在该使用条件下，其表面生成致密稳定的保护性锈层所需要的时间较长，并且在使用前期通常出现锈液流挂与飞散等环境污染的问题。日本作为一个处于典型海洋大气环境中的岛国，大气中含有大量的Cl-，导致耐候钢在自然裸露条件下使用时，表面很难生成稳定致密的保护性锈层，因此日本在1955年后期就开始了耐候钢表面锈层稳定化处理的研究。

所谓耐候钢表面锈层的稳定化处理，就是在耐候钢构件使用前对其表面进行前处理，以加快表面稳定致密锈层的形成，并减轻甚至消除保护性锈层形成过程中锈液流挂、飞散等环境污染问题。

随着日本耐候钢表面稳定化处理技术的发展与应用，越来越多的国家开始了该技术的研究。目前国内外针对耐候钢表面锈层的稳定化处理研究工作主要集中在以下几个方面。

一、氧化物涂膜处理

氧化物涂膜处理（单层或双层）是在耐候钢表面涂上一层有机涂料，该涂料中主要含有氧化物、疏水性载色剂、促进锈层形成的添加剂和用于成膜的有机物。

该有机涂料涂覆在耐候钢表面，形成一层有机薄膜，不但能够作为载体承载涂料中促进锈层形成的添加剂，促进保护性锈层的形成，还能够使基体钢的腐蚀过程发生在薄膜之下，避免锈液流挂、飞散，污染周围环境。

然而该方法中，有机膜随着时间的延长将发生老化，在老化过程中仍可能出现有机物飞散等污染周围环境的情况。

二、有机-无机复合膜处理

基于耐候钢表面锈层的物理阻挡作用和缓蚀剂作用机制，研究者们通过在耐候钢表面涂上一层具有物理阻挡作用的有机膜和具有缓蚀作用的磷化膜，对耐候钢基体进行复合处理。

B-Si有机膜可以增强对水、氧及其他腐蚀性离子的渗透和扩散阻力，能够达到抵御外部腐蚀性物质侵入钢表面的功能，从而能够减缓钢的腐蚀。

Zn-Ca磷化膜在阴、阳离子交界处与OH结合，降低了阴极区的pH值，增强了有机涂膜的耐久性，减缓了铁锈的生长速度，减缓了钢的腐蚀进程。

但是，该处理方法工序较繁琐且需要在120℃固化，难以在实际现场应用中推广。

三、含铬处理剂处理

铬元素不仅能够还原Fe3+，和铜共同作用生成铁铬铜的多元合金氧化物，细化α-FeOOH，减缓基体的腐蚀，而且还会部分取代α-FeOOH中铁的位置，从而形成一层含有存在二元合金元素的羟基氧化物（α-(Fe1-xCrx)OOH）的保护性锈层，也正是由于α-(Fe1-xCrx)OOH的存在，使得锈层组织细小致密并具有良好的稳定性，进而能够起到有效的物理阻挡作用，减缓基体的腐蚀[50-51]。同时，分析发现，Cr的存在会明显加速腐蚀产物向稳定性、保护性更好的α-FeOOH转化。

四、环保型无铬处理剂处理

随着人们愈发重视环境保护，锈层稳定化处理不仅需要解决稳定前期的锈液流挂、飞散造成的污染，而且对于处理剂本身的绿色环保要求也越来越高。处理剂中的铬酸或者铬盐虽对锈层的防护性能能够起到积极作用，但时刻威胁着周边的生态。针对此，日本川崎制铁公司开发了一种环保型无铬处理剂，该处理剂主要含有绿色环保的微细铁氧化物和钼酸，其中微细铁氧化物的功能相当于铸造中的形核剂，加速保护性锈层的形成，而钼酸则分散在锈层中与其他离子形成难溶性钼酸盐作为缓蚀剂，减缓基体钢的腐蚀。该处理方法经实验证实，能促进保护锈层形成，但由于采用丁醛树脂成膜，固化时间较长。

五、氧化铁-磷酸盐系处理

氧化铁-磷酸盐系处理剂处理一般分为两步：首先在耐候钢表面涂覆一层底漆，再配合一道面漆。底漆主要成分是磷酸（磷酸盐）和氧化铁等促进锈层形成的无机物，其中加入磷酸或磷酸盐的目的在于让Fe2+产生沉淀，从而吸附在耐候钢表面，起到物理阻挡作用。

Fe2+在涂膜中被氧化为Fe3+，由此还能加速α-FeOOH的形成。为保证底漆能够达到理想的促进效果，通常还需要配以面漆使用。一般来说，面漆是氧化铁和丙烯酸混合制成的涂料。

六、喷丸+髙温氧化处理

经过喷丸处理过的耐候钢，在200～600℃高温氧化处理0.5～6 h时，不仅能促进稳定锈层的形成，而且还可以使耐候钢表面的氧化膜呈现出均匀一致的红褐色外观。

喷丸处理一方面可以改变耐候钢表面的应力状态，使得表面应力状态呈现出压应力，另一方面可以达到细化晶粒的目的。高温氧化喷丸处理过的耐候钢，其表面能够生成一层颜色均匀的锈层。

该方法工序简单，成本较低，环境友好，能加快锈层稳定化。但是，该处理方法需要有喷丸及热处理设备，同时经过该处理方法形成的锈层不能提升耐候钢的长期腐蚀性能，经长时间腐蚀后，一部分预生成铁的氧化物将会残留在最后的锈层中而产生缺陷，以至于降低锈层的致密程度，减弱腐蚀过程的扩散控制，加速腐蚀。