SPA-H – типова стійка до атмосферних впливів сталь, яка містить спеціальні легуючі елементи, як-отмідь (Cu), хром (Cr), нікель (Ni), фосфор (P). Під довготривалою -дією атмосфери (кисень, волога, зміни температури та невелика кількість забруднюючих речовин) вона утворюєщільна, стійка, само{0}}захисна оксидна плівкана поверхні - природна патина. Весь процес є поступовим, само-вдосконалюється та-самобмежується, і його можна розділити на такі детальні етапи:
1. Початкове окислення поверхні (рання стадія пухкої іржі)
Коли сталь вперше піддається впливу повітря, дощу та роси, поверхня швидко реагує з киснем і водяною парою з утворенням первинних оксидів і гідроксидів заліза, головним чином лепідокроциту (-FeOOH) і ферригидриту.
Зовнішній вигляд: від світло-жовтого, оранжевого до яскраво-червонувато-помаранчевого.
Структура: пухка, пориста, погано клеїться, легко відпадає або змивається дощем.
Особливість: цей шар не може запобігти корозії; замість цього він дозволяє воді та кисню продовжувати проникати всередину, тому процес іржавіння продовжується.
2. Міграція та збагачення легуючих елементів
Під дією чергування волого-сухих циклів і електрохімічних реакцій елементи сплаву в SPA-H (Cu, Cr, Ni, P) поступово розчиняються в поверхневому електроліті тамігрують назовні до оксидного шару, сильно концентруючись у зовнішньому шарі іржі.
Ці елементи сплаву змінюють склад і структуру оксиду:
Cu та P пригнічують анодне розчинення та знижують швидкість корозії.
Cr і Ni очищають зерна оксиду та підвищують стабільність.
Початкова пухка, пориста іржа поступово перетворюється на більш тонкий, більш клейкий проміжний шар.
Зовнішній вигляд: перехід кольору від яскраво-оранжево-червоного до темно-червонувато-коричневого.
3. Ущільнення та стабілізація шару патини
У безперервних циклах волога-суха нестабільні оксиди (такі як -FeOOH) поступово перетворюються настабільний, кристалічний ‑FeOOH (гетит).Під «керівництвом» легуючих елементів шар оксиду стає:
Більш щільний і менш пористий
Міцно з’єднана зі сталлю підкладки
Низька проникність для води, кисню та корозійних іонів. Цей шар більше не відшаровується або порошкоподібно легко, і починає демонструвати справжні захисні властивості.
Зовнішній вигляд: однорідний темно-коричневий, шоколадно-коричневий.
4. Утворення зрілого самообмежувального нальоту
Коли щільний захисний шар повністю сформований, він ефективно блокує подальше надходження води, кисню та корозійних середовищ. Реакція корозіїобмежена дуже повільною швидкістюі не буде продовжувати розвиватися всередину сталі. Це «самообмежувальна» характеристика зносостійкої сталі.
Патина більше не змінює суттєвої структури та кольору.
За нормального атмосферного середовища ця стійка патина може залишатися незмінною десятиліттями.
SPA‑H можна використовувати на відкритому повітрі протягом тривалого часу без фарбування.
