SPA-H este un oțel tipic pentru intemperii care conține elemente de aliere specifice, cum ar ficupru (Cu), crom (Cr), nichel (Ni), fosfor (P). Sub acțiunea-pe termen lung a atmosferei (oxigen, umiditate, schimbări de temperatură și cantități mici de poluanți), formează unpeliculă de oxid densă, stabilă, de auto{0}}protecțiela suprafață - patina naturală. Întregul proces este treptat, se-perfectează și se auto{3}}limitează și poate fi împărțit în următoarele etape detaliate:
1. Oxidarea inițială a suprafeței (etapa timpurie a ruginii libere)
Când oțelul este expus pentru prima dată la aer, ploaie și rouă, suprafața reacționează rapid cu oxigenul și vaporii de apă pentru a forma oxizi și hidroxizi de fier primari, în principal lepidocrocit (-FeOOH) și ferihidrit.
Aspect: galben deschis, portocaliu, până la portocaliu-roscat strălucitor.
Structură: liber, poros, slab adeziv, ușor de desprins sau de spălat de ploaie.
Caracteristică: Acest strat nu poate preveni coroziunea; în schimb, permite apei și oxigenului să continue să pătrundă în interior, astfel încât procesul de ruginire continuă.
2. Migrarea și îmbogățirea elementelor de aliaj
Sub acțiunea alternării ciclurilor umed-uscat și a reacțiilor electrochimice, elementele de aliaj din SPA-H (Cu, Cr, Ni, P) se dizolvă treptat în electrolitul de suprafață șimigrează în exterior către stratul de oxid, devenind foarte concentrat în stratul exterior de rugină.
Aceste elemente de aliaj modifică compoziția și structura oxidului:
Cu și P inhibă dizolvarea anodică și reduc rata de coroziune.
Cr și Ni rafinează boabele de oxid și sporesc stabilitatea.
Rugina originală liberă și poroasă se transformă treptat într-un strat intermediar mai fin și mai adeziv.
Aspect: culoarea trece de la roșu-portocaliu aprins la maro-roșcat intens.
3. Densificarea si stabilizarea stratului de patina
Cu cicluri continue umed-uscare, oxizii instabili (cum ar fi ‑FeOOH) se transformă treptat înstabil, cristalin -FeOOH (goethit).Sub „îndrumarea” elementelor de aliaj, stratul de oxid devine:
Mai dens și mai scăzut în porozitate
Lipit puternic de oțelul substratului
Permeabilitate scăzută la apă, oxigen și ioni corozivi. Acest strat nu se mai decojește și nu se mai pudrează cu ușurință și începe să prezinte o performanță de protecție reală.
Aspect: maro închis uniform, maro ciocolată.
4. Formarea patinei mature autolimitante
Odată ce stratul protector dens este complet format, acesta blochează efectiv intrarea ulterioară a apei, oxigenului și mediilor corozive. Reacția de coroziune estelimitată la o rată foarte lentăși nu va continua să se dezvolte în interiorul oțelului. Aceasta este caracteristica „autolimitantă” a oțelului rezistent la intemperii.
Patina nu se mai schimbă semnificativ în structură și culoare.
În mediul atmosferic normal, această patina stabilă poate rămâne intactă timp de zeci de ani.
SPA‑H poate fi folosit în aer liber pentru o lungă perioadă de timp, fără vopsire.
