Тонкий шар патини (<5 μm, immature formation stage)
Патина, тонша за 5 мкм, знаходиться на ранній стадії формування, з пухкою, неповною мікроструктурою та поганою адгезією до сталевої основи. Він не може утворювати безперервний фізико-хімічний бар’єр, тому волога, кисень і слабкі корозійні середовища (наприклад, пил, забруднювачі низької-концентрації) можуть легко проникати через шар і досягати поверхні сталі, що призводить до постійної електрохімічної корозії. На цьому етапі сталь все ще має високу швидкість корозії, і патині потрібен час, щоб вирости та ущільнитися, щоб проявити захисний ефект.
Оптимальний діапазон товщини (5–15 мкм, повністю стабілізована стадія)
Це зрілий стабільний стан природної патини SPA-H. Шар щільний, дрібно{2}}зернистий, щільно зв’язаний із підкладкою, має однорідну структуру, збагачену оксидами сплавів Cu, Cr, Ni. Він може ефективно блокувати проникнення корозійних середовищ, знижувати електрохімічну активність сталевої поверхні та навіть демонструвати легку-здатність до самовідновлення незначних пошкоджень. У цьому діапазоні товщини досягається патинанайкращий баланс щільності та бар’єрних характеристик, мінімізуючи швидкість корозії SPA-H до надзвичайно низького рівня (набагато нижчого, ніж у звичайної вуглецевої сталі) і забезпечуючи довгостроковий-надійний захист сталевої основи.
Excessively thick patina layer (>15 мкм, заросла/постаріла стадія)
Патина товщиною понад 15 мкм зазвичай спричинена тривалим -впливом суворих умов (наприклад, висока вологість, помірний сольовий бризок) або нерівномірним формуванням. Зарослий шар втратить щільну мікроструктуру, стане пухким, пористим і навіть схильним до розтріскування або відшарування від основи. Ці дефекти створюють канали для проникнення корозійного середовища у внутрішній шар і досягнення сталевої поверхні, а пухка патина може утримувати вологу, прискорюючи локальну корозію (наприклад, щілинну корозію) під шаром. Крім того, занадто товстий шар має погану адгезію, і часткове відшарування призведе до оголення сталевої основи, що призведе до утворення нової іржі та зниження загальної стійкості до корозії.
