Oxidación inicial (etapa 1 de meteorización natural: 1 a 3 meses)
Cuando el S355J2W se expone a la atmósfera, el oxígeno y la humedad reaccionan con la superficie del acero para formar una capa suelta y porosa de óxido de hierro (FeO(OH))-el "óxido inicial" que se parece al óxido del acero al carbono ordinario. Pero a diferencia del acero al carbono, los elementos de aleación del S355J2W (especialmente Cu) comienzan a migrar a la superficie inmediatamente: el cobre reacciona con el oxígeno y la humedad para formar óxidos de hierro ricos en cobre-, que reducen la solubilidad de la capa de óxido de hierro y comienzan a compactarla.
Maduración de la pátina (etapa 2 de erosión natural: 3 a 12 meses)
Con el tiempo, los elementos de la aleación continúan interactuando con la capa de óxido:
El cromo forma óxidos de hierro-de cromo estables que densifican aún más la capa.
El silicio refina los cristales de óxido para crear una estructura uniforme y apretada.
El níquel mejora la resistencia de la capa a la humedad y a los iones de cloruro.
Esto transforma el óxido inicial suelto en unpátina densa, adherente y rojiza-marrón (de 10 a 20 μm de espesor). Esta pátina madura actúa como una barrera física, impidiendo que la mayor parte de la humedad y el oxígeno lleguen al sustrato de acero subyacente, lo que reduce la velocidad de corrosión a 1/4-1/10 de la del acero al carbono ordinario.
Mecanismo de autorreparación (continuo durante el servicio)
Cuando la pátina se daña (p. ej., por rayones, impactos menores o corrosión localizada), se desencadena el proceso de autorreparación:
El acero fresco expuesto por el daño comienza inmediatamente a oxidarse, formando una nueva capa de óxido de hierro inicial.
Los elementos de aleación (Cu, Cr, Si) en el acero subyacente migran rápidamente al área dañada, impulsados por el gradiente de concentración entre el acero expuesto y la pátina madura circundante.
Estos elementos reaccionan con el oxígeno y la humedad para formar una nueva capa compacta de óxido-cromo-rica en cobre que se fusiona con la pátina existente, reparando el daño y restableciendo-la barrera protectora-normalmente en un plazo de 1 a 4 semanas, dependiendo de las condiciones de humedad y flujo de aire.
