1. Wirkungsmechanismus von Kupfer auf die Stabilität der Rostschicht
Ein Verdichtungsmittel: Sie füllen die Mikroporen und Risse in der anfänglichen Rostschicht und verwandeln das lose Oxid in eine kompakte, haftende Patina (Hauptbestandteil: -FeOOH).
Ein Barriereverstärker: Die dichte kupferhaltige Patina blockiert das Eindringen von Wasser, Sauerstoff und korrosiven Ionen (z. B. Cl⁻) in das Stahlsubstrat und verlangsamt so die weitere Korrosion.
2. Einfluss des Kupfergehalts auf die Leistung der Rostschicht
Ausreichender Kupfergehalt (0,20–0,50 %): Erfüllt die Normanforderung und gewährleistet die Bildung einer stabilen, schützenden Patina innerhalb von 6–12 Monaten nach Außeneinwirkung. Die Patina haftet fest auf der Stahloberfläche, blättert nicht ab und sorgt für eine langfristige Korrosionsbeständigkeit.
Kupfergehalt unter 0,20 %: Es können nicht genügend kupferhaltige Verbindungen gebildet werden, um die Rostschicht zu verdichten. Die resultierende Oxidschicht bleibt locker und porös und neigt dazu, sich unter der Erosion der Umgebung abzulösen, was zu einer beschleunigten Substratkorrosion führt.
Kupfergehalt über 0,50 %: Überschüssiges Kupfer kann sich beim Schmelzen von Stahl an den Korngrenzen absetzen, wodurch die Zähigkeit und Schweißbarkeit des Materials verringert wird{0}}während die Stabilität der Rostschicht nicht zusätzlich verbessert wird.
3. Synergie mit anderen Legierungselementen
Chrom fördert die Bildung unlöslicher chromreicher Oxide und erhöht so die chemische Stabilität der Patina.
Phosphor verbessert die Haftung der Rostschicht auf dem Untergrund.
Zusammen bilden diese Elemente eine dauerhaftere Schutzbarriere als Kupfer allein.
