Початкове окислення (стадія природного вивітрювання 1: 1–3 місяці)
Коли S355J2W потрапляє в атмосферу, кисень і волога вступають у реакцію зі сталевою поверхнею, утворюючи пухкий пористий шар оксиду заліза (FeO(OH))-«початкової іржі», яка виглядає подібно до іржі на звичайній вуглецевій сталі. Але на відміну від вуглецевої сталі, елементи сплаву S355J2W (особливо Cu) негайно починають мігрувати на поверхню: мідь реагує з киснем і вологою, утворюючи багаті міддю-оксиди заліза, які зменшують розчинність шару оксиду заліза та починають його ущільнювати.
Дозрівання патини (стадія природного вивітрювання 2: 3–12 місяців)
З часом елементи сплаву продовжують взаємодіяти з оксидним шаром:
Хром утворює стабільні хром-оксиди заліза, які додатково ущільнюють шар
Кремній очищає кристали оксиду для створення однорідної щільної структури
Нікель підвищує стійкість шару до вологи та іонів хлориду
Це перетворює початкову пухку іржу в aщільний, злиплий, червонувато-коричневий наліт (товщина 10–20 мкм). Ця зріла патина діє як фізичний бар’єр, блокуючи більшість вологи та кисню від досягнення сталевої основи, що лежить під ним, уповільнюючи швидкість корозії до 1/4–1/10, ніж у звичайної вуглецевої сталі.
Механізм-самовідновлення (триває протягом служби)
Коли патина пошкоджена (наприклад, внаслідок подряпин, незначного удару або локальної корозії), запускається процес самовідновлення:-
Свіжа сталь, піддана пошкодженню, негайно починає окислюватися, утворюючи новий шар початкового оксиду заліза
Елементи сплаву (Cu, Cr, Si) в основній сталі швидко мігрують до пошкодженої ділянки завдяки градієнту концентрації між відкритою сталлю та навколишньою зрілою патиною
Ці елементи реагують із киснем і вологою, утворюючи новий ущільнений шар оксиду міді-хрому-, який зливається з наявною патиною, усуваючи пошкодження та-відновлюючи захисний бар’єр-зазвичай протягом 1–4 тижнів, залежно від вологості та умов повітряного потоку.
