1. Kobber (Cu): Kjerneelementet for patinainitiering og stabilitet
Innhold: Vanligvis 0,20–0,50 % i SPA-H.
Rolle: Det mest essensielle legeringselementet for værbestandighet. Kobber akselererer den første dannelsen av patinaen og modifiserer dens kjemiske struktur, noe som gjør den tettere og mer adherent til stålsubstratet.
Mekanisme: Kobberioner migrerer til ståloverflaten under oksidering, og danner kobber-rike hydroksykarbonatforbindelser som binder seg med jernoksider (rust) for å skape et stabilt, ikke-flakende patinalag. Uten kobber ville SPA-H dannet løs, ubeskyttende rust som vanlig karbonstål.
2. Krom (Cr): Forbedrer patinatetthet og korrosjonsbestandighet i tøffe miljøer
Innhold: Vanligvis 0,30–1,25 % i SPA-H.
Rolle: Øker patinaens tetthet og kjemiske stabilitet, spesielt i fuktige, industrielle eller milde kystmiljøer med høyere nivåer av forurensninger eller saltspray.
Mekanisme: Krom danner kromoksider i patinaen, som fyller mikro-porene i jernoksidlaget og reduserer dets permeabilitet for vann, oksygen og korrosive ioner (f.eks. kloridioner fra saltspray). Dette gjør patinaen til en mer effektiv barriere mot ytterligere korrosjon.
3. Fosfor (P): Fremmer jevn patinadannelse
Innhold: Vanligvis 0,07–0,15 % i SPA-H (et høyere nivå enn vanlig karbonstål).
Rolle: Sikrer at patinaen dannes jevnt over ståloverflaten, og forhindrer flekker eller ujevn rust som kan føre til lokal korrosjon.
Mekanisme: Fosfor modifiserer stålets overflatekjemi for å akselerere oksidasjon på en kontrollert, jevn måte. Det reduserer også graden av patinaflaking, og opprettholder integriteten til det beskyttende laget over tid.
4. Mindre legeringselementer (Ni, Si, Mn): Synergistisk støtte
Nikkel (Ni, ~0,20–0,50 %): Forbedrer patinaens seighet og motstand mot kloridioner ytterligere, noe som gjør SPA-H mer egnet for milde kystmiljøer.
Silisium (Si, ~0,15–0,50 %): Bidrar til dannelsen av et silika-rikt lag inne i patinaen, øker dens hardhet og motstand mot slitasje eller fysisk skade.
Mangan (Mn, ~0,80–1,50 %): Styrker stålmatrisen uten å gå på bekostning av patinadannelse, balanserer mekanisk styrke og korrosjonsbestandighet.
5. Karbon (C) & Svovel (S): Kontrollert for optimal ytelse
Karbon (C, mindre enn eller lik 0,12%): Holdes lavt for å unngå dannelse av harde, sprø karbider som kan forårsake lokal korrosjon og redusere patinavedheft.
Svovel (S, mindre enn eller lik 0,035 %): Minimeres for å forhindre dannelse av sulfidinneslutninger, som er utsatt for korrosjon og kan forstyrre den jevne dannelsen av den beskyttende patinaen.
