Initial oxidation (naturligt vädersteg 1: 1–3 månader)
När S355J2W utsätts för atmosfären reagerar syre och fukt med stålytan och bildar ett löst, poröst lager av järnoxid (FeO(OH))-den "initiala rosten" som ser ut som rosten på vanligt kolstål. Men till skillnad från kolstål börjar S355J2W:s legeringselement (särskilt Cu) migrera till ytan omedelbart: koppar reagerar med syre och fukt och bildar kopparrika järnoxider, som minskar lösligheten av järnoxidskiktet och börjar kompaktera det.
Patinamognad (naturligt vädersteg 2: 3–12 månader)
Med tiden fortsätter legeringselementen att interagera med oxidskiktet:
Krom bildar stabila krom-järnoxider som ytterligare förtätar lagret
Kisel förfinar oxidkristallerna för att skapa en enhetlig, tät struktur
Nickel ökar lagrets motståndskraft mot fukt och kloridjoner
Detta förvandlar den initiala lösa rosten till entät, vidhäftande, rödaktig-brun patina (10–20 μm tjock). Denna mogna patina fungerar som en fysisk barriär och blockerar det mesta av fukt och syre från att nå det underliggande stålsubstratet, vilket saktar ner korrosionshastigheten till 1/4–1/10 av vanligt kolstål.
Självläkande-mekanism (pågår under service)
När patinan är skadad (t.ex. från repor, mindre stötar eller lokal korrosion), utlöses självläkningsprocessen:
Det färska stålet som exponeras av skadan börjar omedelbart oxidera och bildar ett nytt lager av initial järnoxid
Legeringselementen (Cu, Cr, Si) i det underliggande stålet migrerar snabbt till det skadade området, drivet av koncentrationsgradienten mellan det exponerade stålet och den omgivande mogna patinan
Dessa element reagerar med syre och fukt och bildar ett nytt, kompakterat koppar-krom-rikt oxidskikt som smälter samman med den befintliga patinan, reparerar skadan och -återställer skyddsbarriären-vanligtvis inom 1–4 veckor, beroende på luftfuktighet och luftflödesförhållanden.
