SPA-H ist ein typischer witterungsbeständiger Stahl, der bestimmte Legierungselemente enthält, wie zKupfer (Cu), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Phosphor (P). Unter der langfristigen Einwirkung der Atmosphäre (Sauerstoff, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und geringe Mengen an Schadstoffen) bildet es einedichter, stabiler, selbst-schützender Oxidfilmauf der Oberfläche - die natürliche Patina. Der gesamte Prozess ist schrittweise, selbst-verbessernd und selbst-limitierend und kann in die folgenden detaillierten Phasen unterteilt werden:
1. Anfängliche Oberflächenoxidation (das frühe Stadium des losen Rosts)
Wenn der Stahl zum ersten Mal Luft, Regen und Tau ausgesetzt wird, reagiert die Oberfläche schnell mit Sauerstoff und Wasserdampf und bildet primäre Eisenoxide und -hydroxide, hauptsächlich Lepidocrocit (-FeOOH) und Ferrihydrit.
Aussehen: hellgelb, orange bis leuchtend rötlich-orange.
Struktur: locker, porös, schlecht haftend, leicht abfallen oder vom Regen weggespült werden.
Besonderheit: Diese Schicht kann Korrosion nicht verhindern; Stattdessen können Wasser und Sauerstoff weiterhin nach innen eindringen, sodass der Rostprozess weitergeht.
2. Migration und Anreicherung von Legierungselementen
Unter der Wirkung abwechselnder Nass-Trocken-Zyklen und elektrochemischer Reaktionen lösen sich die Legierungselemente in SPA-H (Cu, Cr, Ni, P) allmählich im Oberflächenelektrolyten auf undwandern nach außen zur Oxidschichtund konzentriert sich stark in der äußeren Rostschicht.
Diese Legierungselemente verändern die Zusammensetzung und Struktur des Oxids:
Cu und P hemmen die anodische Auflösung und verringern die Korrosionsrate.
Cr und Ni verfeinern die Oxidkörner und erhöhen die Stabilität.
Der ursprünglich lockere, poröse Rost wandelt sich nach und nach in eine feinere, fester haftende Zwischenschicht um.
Aussehen: Farbübergänge von leuchtendem Orangerot zu tiefem Rotbraun.
3. Verdichtung und Stabilisierung der Patinaschicht
Bei kontinuierlichen Nass-Trocken-Zyklen wandeln sich instabile Oxide (wie ‑FeOOH) allmählich in umstabiles, kristallines ‑FeOOH (Goethit).Unter der „Anleitung“ von Legierungselementen wird die Oxidschicht zu:
Dichter und geringere Porosität
Stark mit dem Untergrundstahl verbunden
Geringe Durchlässigkeit für Wasser, Sauerstoff und korrosive Ionen. Diese Schicht lässt sich nicht mehr leicht ablösen oder pudern und zeigt nun eine echte Schutzwirkung.
Aussehen: einheitliches Dunkelbraun, Schokoladenbraun.
4. Bildung einer reifen, selbstlimitierenden Patina
Sobald die dichte Schutzschicht vollständig ausgebildet ist, blockiert sie wirksam das weitere Eindringen von Wasser, Sauerstoff und korrosiven Medien. Die Korrosionsreaktion erfolgtauf eine sehr langsame Geschwindigkeit beschränktund wird sich nicht weiter in das Innere des Stahls hinein entwickeln. Dies ist die „selbstbegrenzende“ Eigenschaft von witterungsbeständigem Stahl.
Die Patina verändert sich in Struktur und Farbe nicht mehr wesentlich.
Unter normaler atmosphärischer Umgebung kann diese stabile Patina über Jahrzehnte intakt bleiben.
SPA-H kann ohne Lackieren über einen längeren Zeitraum im Freien verwendet werden.
