1. الظروف البيئية: العامل الخارجي الأكثر أهمية
الرطوبة والرطوبة: Moderate humidity (40–60% RH) promotes the formation of a dense patina. However, long-term immersion in water (e.g., standing water on the steel surface) or high humidity (>80% رطوبة نسبية) ستذيب البنية البلورية للعتاج، مما يؤدي إلى صدأ فضفاض ومتقشر.
الملوثات:
أيونات الكلوريد (Cl⁻): من رذاذ الملح الساحلي أو-أملاح إذابة الجليد على الطرق، يخترق Cl⁻ فجوات الزنجار، ويكسر بلورات FeOOH الواقية، ويسبب "تآكل الحفر"-وهذا هو السبب في أن أداء الفولاذ المقاوم للتجوية ضعيف في المناطق الساحلية دون حماية إضافية.
ثاني أكسيد الكبريت (SO₂): من الانبعاثات الصناعية (على سبيل المثال، محطات الطاقة التي تعمل بالفحم-)، يتفاعل SO₂ مع الرطوبة لتكوين حمض الكبريتيك، الذي يؤدي مباشرة إلى تآكل الزنجار ويسرع من تآكل المادة الأساسية.
تقلبات درجات الحرارة: يؤدي التجميد والذوبان المتكرر (على سبيل المثال، المناطق الباردة التي تتأرجح فيها درجة الحرارة أعلى أو أقل من 0 درجة) إلى تمدد الماء في مسام الزنجار عند التجميد والانكماش عند الذوبان. يؤدي هذا الضغط المتكرر إلى تشقق الزنجار، مما يعرض المصفوفة الفولاذية للتآكل.
2. تركيب المواد: الأساس الداخلي لاستقرار الباتينا
عناصر السبائك الرئيسية: النحاس، الكروم، والفوسفور ضرورية لتشكيل الزنجار. يشكل النحاس طبقة Cu₂O كثيفة على سطح الزنجار، ويعزز الكروم الاستقرار الكيميائي للعتاج، ويعزز P النمو الموحد لبلورات FeOOH. إذا كان محتوى النحاس في الفولاذ<0.2% or Cr content <0.3% (below standard requirements like EN 10025-5), the patina will be loose and prone to peeling.
عناصر النجاسة: مستويات عالية من S (الكبريت) أو N (النيتروجين) في الصلب تشكل شوائب هشة (على سبيل المثال، MnS). تعمل هذه الشوائب بمثابة "نقاط تآكل"، مما يتسبب في تشقق الزنجار حولها وفقدان الحماية.
3. المعالجة السطحية: تؤثر على تكوين الزنجار الأولي
بقايا الزيت أو الأوساخ أو الأكسيد: إذا كان السطح الفولاذي يحتوي على بقع زيتية أو غبار أو قشور مطحنة (طبقة أكسيد سميكة من الدرفلة على الساخن) لم يتم تنظيفها، فسوف يتشكل العتق بشكل غير متساو-وستكون المناطق التي بها بقايا صدأ رقيقًا مساميًا، بينما تشكل المناطق النظيفة صدأ كثيفًا، مما يؤدي إلى تآكل موضعي.
علاج الزنجار الاصطناعي غير الصحيح: تستخدم بعض المشاريع عوامل كيميائية لتسريع تكوين الزنجار (على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ "قبل -"). إذا كان التركيز الكيميائي مرتفعًا جدًا أو كان وقت المعالجة طويلًا جدًا، فسيكون الزنجار الاصطناعي سميكًا وهشًا للغاية، ويتقشر بسهولة تحت الرياح أو المطر.
4. الأضرار الميكانيكية والكيميائية: تدمر سلامة باتينا بشكل مباشر
الضرر الميكانيكي: Scratches from transportation (e.g., friction between steel plates), impact from external objects (e.g., debris hitting the surface), or improper installation (e.g., tool scratches) break the patina. If the damaged area is small, the steel can form new patina to repair it; but large-scale scratches (e.g., >5 مم) يكشف الكثير من المصفوفة، مما يؤدي إلى الصدأ السريع قبل الإصلاح-.
الضرر الكيميائي: الاتصال بالأحماض/القواعد القوية (على سبيل المثال، عوامل التنظيف ذات الرقم الهيدروجيني<3 or >11، المذيبات الصناعية) تعمل على إذابة FeOOH ومركبات السبائك الموجودة في الزنجار، مما يترك السطح الفولاذي مكشوفًا وغير محمي.
