Innledende oksidasjon (naturlig forvitringsstadium 1: 1–3 måneder)
Når S355J2W utsettes for atmosfæren, reagerer oksygen og fuktighet med ståloverflaten og danner et løst, porøst lag av jernoksid (FeO(OH))-den "initielle rusten" som ligner rusten på vanlig karbonstål. Men i motsetning til karbonstål, begynner S355J2Ws legeringselementer (spesielt Cu) å migrere til overflaten umiddelbart: kobber reagerer med oksygen og fuktighet for å danne kobber-rike jernoksider, som reduserer løseligheten til jernoksidlaget og begynner å komprimere det.
Patinamodning (naturlig forvitringsfase 2: 3–12 måneder)
Over tid fortsetter legeringselementene å samhandle med oksidlaget:
Krom danner stabile krom-jernoksider som fortetter laget ytterligere
Silisium foredler oksidkrystallene for å skape en jevn, tett struktur
Nikkel øker lagets motstand mot fuktighet og kloridioner
Dette forvandler den første løse rusten til entett, festende, rødlig-brun patina (10–20 μm tykk). Denne modne patinaen fungerer som en fysisk barriere, og blokkerer det meste av fuktighet og oksygen fra å nå det underliggende stålsubstratet, og reduserer korrosjonshastigheten til 1/4–1/10 av vanlig karbonstål.
Selv-helbredende mekanisme (pågår under tjeneste)
Når patinaen er skadet (f.eks. fra riper, mindre støt eller lokalisert korrosjon), utløses selvhelbredelsesprosessen:
Det ferske stålet som ble utsatt for skaden, begynner umiddelbart å oksidere, og danner et nytt lag med innledende jernoksid
Legeringselementene (Cu, Cr, Si) i det underliggende stålet migrerer raskt til det skadede området, drevet av konsentrasjonsgradienten mellom det eksponerte stålet og den omgivende modne patinaen
Disse elementene reagerer med oksygen og fuktighet for å danne et nytt, komprimert kobber-krom-rikt oksidlag som smelter sammen med den eksisterende patinaen, reparerer skaden og-reetablerer den beskyttende barrieren-vanligvis innen 1–4 uker, avhengig av fuktighet og luftstrømforhold.
