المراحل الرئيسية لتشكيل باتينا
1. تكوين الصدأ الأولي (أسابيع إلى أشهر)
هذه الأكاسيد الأولية ذات لون برتقالي-بني، وهشة، ولا توفر الحماية؛ بل إنها قد تغسلها بالمطر، وهي مرحلة تسمى غالبًا "ترشيح الصدأ".
مثال للتفاعل: 4Fe + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₂ (هيدروكسيد الحديدوز، ثم يتأكسد أكثر إلى Fe(OH)₃).
2. إثراء عناصر السبائك (من أشهر إلى سنة واحدة)
النحاس (النحاس): يترسب كأكاسيد غنية بالنحاس- (على سبيل المثال، Cu₂O) داخل الصدأ، مما يملأ المسام الدقيقة- ويجعل الطبقة أكثر كثافة.
الكروم (الكروم): يشكل أكاسيد الكروم المستقرة (مثل Cr₂O₃)، مما يعزز مقاومة الطبقة للأحماض (مثل SO₂ الصناعي) ويمنع تحلل الأكسيد.
الفوسفور (ف): يسرع "إعادة ترتيب" الأكاسيد السائبة إلى بنية أكثر ترتيبًا، مما يسرع عملية الانتقال إلى طبقة واقية.
3. تشكيل الزنجار المستقر (1 إلى 3 سنوات)
تذوى هيدروكسيدات الحديد المسامية وتتحول إلى أوكسي هيدروكسيدات حديد بلورية كثيفة (على سبيل المثال، -FeOOH، الليبيدوكروسيت) وأكاسيد الحديد (على سبيل المثال، Fe₃O₄).
يعمل النحاس والكروم والبي المدمج على إنشاء "حاجز مدمج" يمنع الرطوبة والأكسجين والملوثات من الوصول إلى الفولاذ الأساسي.
ومن الناحية المرئية، يتغير لون العتاج من اللون البرتقالي-البني إلى اللون الرمادي الداكن أو البني المسود-، مع ملمس ناعم وثابت يقاوم التقشير.
الظروف الحرجة للتكوين الطبيعي
رطوبة كافية (40%-60%) لتحفيز تفاعلات الأكسدة.
فترات تجفيف للسماح بتكثيف الأكسيد (البلل المستمر يؤدي إلى الصدأ المفرط، والجفاف الشديد يوقف العملية).
الحد الأدنى من التعرض للملوثات عالية التركيز{{0} (على سبيل المثال، رذاذ الملح وSO₂ الصناعية الثقيلة)، والتي يمكن أن تعطل إثراء السبائك وتخلق صدأ مسامية وغير مستقرة.
