Tunt patinalager (<5 μm, immature formation stage)
En patina tunnare än 5 μm är i den tidiga formningsfasen, med en lös, ofullständig mikrostruktur och dålig vidhäftning till stålsubstratet. Det kan inte bilda en kontinuerlig fysisk-kemisk barriär, så fukt, syre och milda korrosiva medier (t.ex. damm, föroreningar med låg-koncentration) kan lätt penetrera skiktet för att nå stålytan, vilket leder till kontinuerlig elektrokemisk korrosion. I detta skede har stålet fortfarande en hög korrosionshastighet, och patinan behöver tid på sig att växa och förtätas för att utöva skyddande effekter.
Optimalt tjockleksområde (5–15 μm, helt stabiliserat steg)
Detta är det mogna, stabila tillståndet hos SPA-H:s naturliga patina. Skiktet är tätt, finkornigt- och tätt bundet till substratet, med en enhetlig struktur berikad med Cu, Cr, Ni-legeringsoxider. Den kan effektivt blockera infiltration av frätande media, minska stålytans elektrokemiska aktivitet och till och med uppvisa lätt självläkande förmåga för mindre skador. I detta tjockleksområde uppnår patinanbästa balansen mellan densitet och barriärprestanda, minimerar korrosionshastigheten för SPA-H till en extremt låg nivå (mycket lägre än vanligt kolstål) och ger långtids-pålitligt skydd för stålsubstratet.
Excessively thick patina layer (>15 μm, övervuxet/åldrat stadium)
En patina tjockare än 15 μm orsakas vanligtvis av långvarig-exponering för tuffa miljöer (t.ex. hög luftfuktighet, mild saltstänk) eller ojämn formation. Det övervuxna lagret kommer att förlora sin täta mikrostruktur, bli löst, poröst och till och med benäget att spricka eller flagna från underlaget. Dessa defekter skapar kanaler för korrosiva medier att penetrera det inre lagret och nå stålytan, och den lösa patinan kan hålla kvar fukt, vilket påskyndar lokal korrosion (t.ex. spaltkorrosion) under lagret. Dessutom har det alltför tjocka lagret dålig vidhäftning, och partiell flagning kommer att exponera stålsubstratet, vilket leder till ny rostbildning och minskad total korrosionsbeständighet.
