1. Charakterystyka wizualna
Kolor i jednolitość: Stabilna patyna zwykle pojawia się jako gęsta, jednolita, ciemnobrązowa do czarno-szarej warstwy z matowym lub lekko błyszczącym wykończeniem. Powinien pokryć całą powierzchnię bez oczywistych nagłych plam, czerwonej rdzy lub łuszczenia się.
Tekstura powierzchni: Warstwa powinna czuć się twarda i przylegająca, gdy delikatnie wcierana palcem lub szmatką, pozostawiając niewiele lub nie luźne cząsteczki rgórek. Natomiast niestabilna rdza jest często pudrowa, łuszcząca się lub nierównomiernie zabarwiona (np. Jasnoczerwony lub pomarańczowy).
2. Integralność fizyczna
Przyczepność: Warstwa rdzy nie powinna się obierać, chip ani oddzielić od podłoża stalowego, gdy jest poddawana lekkiemu naprężeniom mechanicznym (np. Stukanie z miękkim narzędziem lub zginając małą próbkę). Stabilna patyna ściśle łączy się z metalem, działając jako bariera przeciwko dalszej korozji.
Gęstość i grubość: Chociaż grubość może się zmieniać, stabilna warstwa jest ogólnie gęsta i zwartą, a nie porowatą lub zbyt grubą. Nadmiernie gruba, luźna rdza (często o warstwowej konstrukcji) wskazuje na trwającą, niekontrolowaną korozję.
3. Skład chemiczny
Wzbogacenie stopu: Stalowa stal zawiera elementy takie jak Cu, Cr, Ni i P, które migrują do warstwy rdzy podczas formacji. Stabilna patyna jest wzbogacona w te pierwiastki, tworząc nierozpuszczalne związki (np. Tlenki miedzi, wodorotlenki chromu), które zmniejszają przepuszczalność wody i tlenu. Można to potwierdzić technikami takimi jak fluorescencja rentgenowska (XRF) lub spektroskopia rentgenowska rozproszona energia (EDS) w celu wykrycia podwyższonych poziomów tych stopów w rdzy.
PH i stabilność elektrochemiczna: Stabilna warstwa ma tendencję do tworzenia lekko alkalicznego mikrośrodowiska (pH ~ 8–9), które hamuje dalszą korozję. Testy elektrochemiczne, takie jak pomiar potencjału korozji lub odporności polaryzacji, mogą wskazywać na zmniejszoną stabilne patyny stabilne aktywność, wykazują niskie gęstość prądu korozji, odzwierciedlając minimalną trwającą utratę metalu.
4. Czas ekspozycji na środowisko
W naturalnych środowiskach zewnętrznych stal wietą zwykle zajmuje 1–3 lata, aby utworzyć stabilną patynę, w zależności od czynników takich jak wilgotność, opady deszczu i poziomy zanieczyszczeń. W trudnych lub wysokotkulowych środowiskach (np. Obszary przybrzeżne) proces formacji może potrwać dłużej, a warstwa może być mniej stabilna bez dodatkowych zabiegów.
