SPA-H عبارة عن فولاذ مقاوم للتجوية يحتوي على عناصر صناعة السبائك المحددة مثلالنحاس (Cu)، الكروم (Cr)، النيكل (Ni)، الفوسفور (P). وفي ظل تأثير الغلاف الجوي على المدى الطويل- (الأكسجين، والرطوبة، وتغيرات درجات الحرارة، والكميات الصغيرة من الملوثات)، فإنه يشكلطبقة أكسيد كثيفة ومستقرة-ذاتية الحمايةعلى السطح - الزنجار الطبيعي. العملية برمتها تدريجية، وتعمل على تحسين الذات-والحد من الذات-، ويمكن تقسيمها إلى المراحل التفصيلية التالية:
1. الأكسدة السطحية الأولية (مرحلة الصدأ السائب المبكرة)
عندما يتعرض الفولاذ لأول مرة للهواء والمطر والندى، يتفاعل السطح بسرعة مع الأكسجين وبخار الماء لتكوين أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد الأولية، وخاصة الليبيدوكروسيت (-FeOOH) والفريهيدريت.
المظهر: أصفر فاتح، برتقالي، إلى برتقالي محمر ساطع.
الهيكل: فضفاض، مسامي، ضعيف الالتصاق، من السهل أن يسقط أو يغسله المطر.
الميزة: لا يمكن لهذه الطبقة منع التآكل؛ وبدلاً من ذلك، فهو يسمح للماء والأكسجين بمواصلة التغلغل إلى الداخل، وبالتالي تستمر عملية الصدأ.
2. هجرة وإثراء عناصر السبائك
تحت تأثير دورات الجفاف الرطب والتفاعلات الكهروكيميائية، تذوب عناصر السبائك الموجودة في SPA-H (Cu، Cr، Ni، P) تدريجيًا في المنحل بالكهرباء السطحي وتهاجر للخارج إلى طبقة الأكسيد، حيث يصبح شديد التركيز في طبقة الصدأ الخارجية.
تغير عناصر السبائك هذه تكوين وبنية الأكسيد:
يمنع Cu وP الذوبان الأنودي ويخفضان معدل التآكل.
يقوم Cr و Ni بتنقية حبيبات الأكسيد وتعزيز الاستقرار.
يتحول الصدأ الأصلي السائب المسامي تدريجيًا إلى طبقة وسيطة أدق وأكثر التصاقًا.
المظهر: يتحول اللون من اللون البرتقالي والأحمر الساطع إلى البني المحمر العميق.
3. تكثيف وتثبيت طبقة الزنجار
مع دورات الجفاف الرطب المستمرة، تتحول الأكاسيد غير المستقرة (مثل ‑FeOOH) تدريجيًا إلىمستقر، بلوري -FeOOH (الجويتيت)وتحت "توجيه" عناصر السبائك تصبح طبقة الأكسيد:
أكثر كثافة وأقل مسامية
يرتبط بقوة بالصلب الأساسي
نفاذية منخفضة للماء والأكسجين والأيونات المسببة للتآكل. لم تعد هذه الطبقة تتقشر أو تتشكل مساحيق بسهولة وتبدأ في إظهار أداء وقائي حقيقي.
المظهر: بني غامق موحد، بني شوكولاتة.
4. تشكيل الزنجار الناضج الذاتي التحديد
بمجرد تشكيل الطبقة الواقية الكثيفة بالكامل، فإنها تمنع بشكل فعال دخول المزيد من الماء والأكسجين والوسائط المسببة للتآكل. ويكون تفاعل التآكليقتصر على معدل بطيء جداولن يستمر في التطور إلى داخل الفولاذ. هذه هي الخاصية "المحددة ذاتيًا" للفولاذ المقاوم للتجوية.
لم يعد الزنجار يتغير بشكل كبير في البنية واللون.
في ظل البيئة الجوية العادية، يمكن أن يظل هذا العتاج المستقر سليمًا لعقود من الزمن.
يمكن استخدام SPA‑H في الهواء الطلق لفترة طويلة بدون طلاء.
