SPA-H är ett typiskt väderbeständigt stål som innehåller specifika legeringselement som t.exkoppar (Cu), krom (Cr), nickel (Ni), fosfor (P). Under långvarig-verkan av atmosfären (syre, fukt, temperaturförändringar och små mängder föroreningar) bildar den entät, stabil, självskyddande-oxidfilmpå ytan - den naturliga patinan. Hela processen är gradvis, själv-förbättrande och själv-begränsande och kan delas in i följande detaljerade steg:
1. Initial ytoxidation (det tidiga lösroststadiet)
När stålet först utsätts för luft, regn och dagg, reagerar ytan snabbt med syre och vattenånga och bildar primära järnoxider och hydroxider, främst lepidokrocit (-FeOOH) och ferrihydrit.
Utseende: ljusgul, orange, till ljust röd-orange.
Struktur: lös, porös, dåligt vidhäftande, lätt att falla av eller tvättas bort av regn.
Funktion: Detta lager kan inte förhindra korrosion; istället tillåter det vatten och syre att fortsätta tränga inåt, så rostprocessen fortsätter.
2. Migration och anrikning av legeringselement
Under inverkan av alternerande våt-torrcykler och elektrokemiska reaktioner löses legeringselementen i SPA-H (Cu, Cr, Ni, P) gradvis upp i ytelektrolyten ochmigrera utåt till oxidskiktet, blir mycket koncentrerad i det yttre rostskiktet.
Dessa legeringselement ändrar oxidens sammansättning och struktur:
Cu och P hämmar anodisk upplösning och minskar korrosionshastigheten.
Cr och Ni förfinar oxidkorn och förbättrar stabiliteten.
Den ursprungliga lösa, porösa rosten förvandlas gradvis till ett finare, mer vidhäftande mellanskikt.
Utseende: färgövergångar från ljust orangeröd till djupt rödbrunt.
3. Förtätning och stabilisering av patinaskiktet
Med kontinuerliga våt-torrcykler omvandlas instabila oxider (som t.ex. FeOOH) gradvis tillstabil, kristallin - FeOOH (goethite).Under "vägledning" av legeringselement blir oxidskiktet:
Tätare och lägre i porositet
Starkt bunden till substratstålet
Låg permeabilitet för vatten, syre och frätande joner.
Utseende: enhetlig mörkbrun, chokladbrun.
4. Bildande av mogen självbegränsande patina
När det täta skyddsskiktet är helt bildat, blockerar det effektivt ytterligare inträde av vatten, syre och frätande media. Korrosionsreaktionen ärbegränsad till en mycket långsam taktoch kommer inte att fortsätta utvecklas till det inre av stålet. Detta är den "självbegränsande" egenskapen hos vittringsstål.
Patinan förändras inte längre nämnvärt i struktur och färg.
Under normal atmosfärisk miljö kan denna stabila patina förbli intakt i årtionden.
SPA‑H kan användas bar utomhus under lång tid utan målning.
