1. Coure (Cu): l'element bàsic per a l'inici i l'estabilitat de la pàtina
Contingut: normalment del 0,20 al 0,50% a SPA-H.
Rol: L'element d'aliatge més essencial per a la resistència a la intempèrie. El coure accelera la formació inicial de la pàtina i modifica la seva estructura química, fent-la més densa i adherida al substrat d'acer.
Mecanisme: els ions de coure migren a la superfície d'acer durant l'oxidació, formant compostos d'hidroxicarbonat-rics en coure que s'uneixen amb òxids de ferro (òxid) per crear una capa de pàtina estable i no-descallada. Sense coure, l'SPA-H formaria òxid solt i sense protecció, com l'acer al carboni normal.
2. Crom (Cr): millora la densitat de la pàtina i la resistència a la corrosió en entorns durs
Contingut: normalment entre 0,30 i 1,25% a SPA-H.
Rol: Augmenta la densitat de la pàtina i l'estabilitat química, especialment en entorns humits, industrials o costaners suaus amb nivells més alts de contaminants o polvorització de sal.
Mecanisme: el crom forma òxids de crom dins de la pàtina, que omplen els micro-porus de la capa d'òxid de ferro i redueixen la seva permeabilitat a l'aigua, l'oxigen i els ions corrosius (p. ex., ions clorur de l'esprai de sal). Això fa que la pàtina sigui una barrera més eficaç contra la corrosió posterior.
3. Fòsfor (P): afavoreix la formació de pàtina uniforme
Contingut: Normalment 0,07–0,15% en SPA-H (un nivell més alt que l'acer al carboni normal).
Rol: Assegura que la pàtina es forma uniformement a la superfície d'acer, evitant l'oxidació irregular o irregular que pot provocar corrosió localitzada.
Mecanisme: El fòsfor modifica la química de la superfície de l'acer per accelerar l'oxidació d'una manera controlada i uniforme. També redueix la taxa de descamació de la pàtina, mantenint la integritat de la capa protectora al llarg del temps.
4. Elements d'aliatge menors (Ni, Si, Mn): Suport sinèrgic
Níquel (Ni, ~0,20–0,50%): millora encara més la duresa i la resistència de la pàtina als ions de clorur, fent que l'SPA-H sigui més adequat per a entorns costaners suaus.
Silici (Si, ~0,15–0,50%): ajuda a la formació d'una-capa rica en sílice dins de la pàtina, augmentant-ne la duresa i la resistència a l'abrasió o als danys físics.
Manganès (Mn, ~0,80–1,50%): Enforteix la matriu d'acer sense comprometre la formació de pàtina, equilibrant la resistència mecànica i la resistència a la corrosió.
5. Carboni (C) i sofre (S): controlat per a un rendiment òptim
Carboni (C, inferior o igual al 0,12%): Mantingut baix per evitar la formació de carburs durs i trencadissos que poden causar corrosió localitzada i reduir l'adhesió de la pàtina.
Sofre (S, inferior o igual a 0,035%): Minimitzat per evitar la formació d'inclusions de sulfur, que són propenses a la corrosió i poden alterar la formació uniforme de la pàtina protectora.
