Dunne patinalaag (<5 μm, immature formation stage)
Een patina dunner dan 5 μm bevindt zich in de vroege vormingsfase, met een losse, onvolledige microstructuur en slechte hechting aan het stalen substraat. Het kan geen continue fysieke-chemische barrière vormen, dus vocht, zuurstof en mild corrosieve media (bijvoorbeeld stof, verontreinigende stoffen met een lage-concentratie) kunnen gemakkelijk door de laag dringen en het staaloppervlak bereiken, wat leidt tot voortdurende elektrochemische corrosie. In dit stadium heeft het staal nog steeds een hoge corrosiesnelheid en heeft de patina tijd nodig om te groeien en te verdichten om beschermende effecten uit te oefenen.
Optimaal diktebereik (5–15 μm, volledig gestabiliseerde fase)
Dit is de volwassen, stabiele staat van de natuurlijke patina van SPA{0}}H. De laag is dicht, fijn-korrelig en stevig verbonden met het substraat, met een uniforme structuur verrijkt met Cu-, Cr- en Ni-legeringsoxiden. Het kan de infiltratie van corrosieve media effectief blokkeren, de elektrochemische activiteit van het staaloppervlak verminderen en zelfs een licht zelfherstellend vermogen vertonen bij kleine schade. In dit diktebereik bereikt de patina debeste balans tussen dichtheid en barrièreprestaties, waardoor de corrosiesnelheid van SPA-H tot een extreem laag niveau wordt geminimaliseerd (veel lager dan bij gewoon koolstofstaal) en betrouwbare bescherming op lange- termijn wordt geboden voor het stalen substraat.
Excessively thick patina layer (>15 μm, overwoekerd/verouderd stadium)
Een patina dikker dan 15 μm wordt meestal veroorzaakt door langdurige blootstelling- aan zware omstandigheden (bijvoorbeeld hoge luchtvochtigheid, milde zoutnevel) of ongelijkmatige vorming. De overwoekerde laag verliest zijn dichte microstructuur, wordt los en poreus en kan zelfs barsten of loslaten van het substraat. Deze defecten creëren kanalen waardoor corrosieve media de binnenste laag kunnen binnendringen en het staaloppervlak kunnen bereiken, en de losse patina kan vocht vasthouden, waardoor plaatselijke corrosie (bijvoorbeeld spleetcorrosie) onder de laag wordt versneld. Bovendien heeft de te dikke laag een slechte hechting en zal gedeeltelijk afbladderen het stalen substraat blootleggen, wat leidt tot nieuwe roestvorming en een verminderde algehele corrosieweerstand.
