SPA-H, aşağıdakiler gibi belirli alaşım elementlerini içeren tipik bir hava şartlarına dayanıklı çeliktir:bakır (Cu), krom (Cr), nikel (Ni), fosfor (P). Atmosferin uzun-dönem etkisi altında (oksijen, nem, sıcaklık değişimleri ve az miktarda kirletici madde), biryoğun, sağlam, kendinden-koruyucu oksit filmyüzeyde - doğal patine. Tüm süreç kademelidir, kendi kendini-geliştirir ve kendi kendini-sınırlar ve aşağıdaki ayrıntılı aşamalara ayrılabilir:
1. İlk yüzey oksidasyonu (erken gevşek pas aşaması)
Çelik ilk kez havaya, yağmura ve çiğe maruz kaldığında, yüzey oksijen ve su buharıyla hızlı bir şekilde reaksiyona girerek başta lepidokrosit (‑FeOOH) ve ferrihidrit olmak üzere birincil demir oksitler ve hidroksitler oluşturur.
Görünüm: açık sarı, turuncudan parlak kırmızımsı-turuncuya.
Yapısı: Gevşek, gözenekli, yapışkanlığı zayıf, düşmesi veya yağmurla yıkanması kolaydır.
Özellik: Bu katman korozyonu önleyemez; bunun yerine su ve oksijenin içeriye doğru nüfuz etmesini sağlar, böylece paslanma süreci devam eder.
2. Alaşım elementlerinin göçü ve zenginleştirilmesi
Alternatif ıslak-kuru çevrimlerin ve elektrokimyasal reaksiyonların etkisi altında, SPA‑H'deki alaşım elementleri (Cu, Cr, Ni, P) yavaş yavaş yüzey elektrolitinde çözünür veoksit tabakasına doğru dışarı doğru hareket ederdış pas tabakasında oldukça yoğunlaşır.
Bu alaşım elementleri oksidin bileşimini ve yapısını değiştirir:
Cu ve P anodik çözünmeyi engeller ve korozyon hızını azaltır.
Cr ve Ni oksit tanelerini rafine eder ve stabiliteyi arttırır.
Orijinal gevşek, gözenekli pas yavaş yavaş daha ince, daha yapışkan bir ara katmana dönüşür.
Görünüm: parlak turuncu-kırmızıdan koyu kırmızımsı-kahverengiye renk geçişleri.
3. Patina tabakasının yoğunlaştırılması ve stabilizasyonu
Sürekli ıslak-kuru döngülerle kararsız oksitler (-FeOOH gibi) yavaş yavaşkararlı, kristalli ‑FeOOH (götit).Alaşım elementlerinin "rehberliği" altında oksit tabakası şu şekilde olur:
Daha yoğun ve gözenekliliği daha düşük
Alt tabaka çeliğine güçlü bir şekilde bağlanır
Su, oksijen ve aşındırıcı iyonlara karşı düşük geçirgenlik Bu katman artık kolayca soyulmaz veya toz haline gelmez ve gerçek koruyucu performans göstermeye başlar.
Görünüm: tekdüze koyu kahverengi, çikolata kahverengisi.
4. Olgun, kendi kendini sınırlayan patinanın oluşumu
Yoğun koruyucu tabaka tamamen oluştuğunda suyun, oksijenin ve aşındırıcı ortamın daha fazla girişini etkili bir şekilde engeller. Korozyon reaksiyonuçok yavaş bir hızla sınırlıve çeliğin iç kısmına doğru gelişmeye devam etmeyecektir. Bu, hava şartlarına dayanıklı çeliğin "kendi kendini sınırlama" özelliğidir.
Patinanın yapısı ve rengi artık önemli ölçüde değişmiyor.
Normal atmosferik ortamda bu stabil patina onlarca yıl bozulmadan kalabilir.
SPA‑H çıplak dış mekanlarda uzun süre boyanmadan kullanılabilir.
