1. ทองแดง (Cu): องค์ประกอบหลักสำหรับการเริ่มต้น Patina และความเสถียร
เนื้อหา: โดยทั่วไป 0.20–0.50% ใน SPA-H.
บทบาท: องค์ประกอบโลหะผสมที่สำคัญที่สุดสำหรับการต้านทานสภาพดินฟ้าอากาศ ทองแดงเร่งการก่อตัวของคราบเริ่มแรกและปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี ทำให้มีความหนาแน่นมากขึ้นและเกาะติดกับพื้นผิวเหล็กมากขึ้น
กลไก: ไอออนของทองแดงจะย้ายไปยังพื้นผิวเหล็กในระหว่างการออกซิเดชัน ก่อตัวเป็นสารประกอบไฮดรอกซีคาร์บอเนตที่มีทองแดง- ซึ่งจะจับกับเหล็กออกไซด์ (สนิม) เพื่อสร้างชั้นคราบที่เสถียรและไม่-หลุดเป็นแผ่น หากไม่มีทองแดง SPA-H จะก่อให้เกิดสนิมที่หลวมและไม่มีการป้องกันเหมือนเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา
2. โครเมียม (Cr): ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของคราบพาติน่าและความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
เนื้อหา: โดยทั่วไป 0.30–1.25% ใน SPA-H.
บทบาท: ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของคราบและความเสถียรทางเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเลที่มีความชื้น อุตสาหกรรม หรือที่ไม่รุนแรงซึ่งมีระดับมลพิษหรือสเปรย์เกลือสูงขึ้น
กลไก: โครเมียมก่อตัวเป็นโครเมียมออกไซด์ภายในคราบ ซึ่งเติมเต็ม-รูขุมขนขนาดเล็กในชั้นเหล็กออกไซด์ และลดการซึมผ่านของน้ำ ออกซิเจน และไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น คลอไรด์ไอออนจากสเปรย์เกลือ) สิ่งนี้ทำให้คราบเป็นเกราะป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
3. ฟอสฟอรัส (P): ส่งเสริมการสร้างคราบที่สม่ำเสมอ
เนื้อหา: โดยทั่วไป 0.07–0.15% ใน SPA-H (ระดับที่สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา)
บทบาท: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคราบก่อตัวสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวเหล็ก ป้องกันการเกิดสนิมเป็นหย่อม ๆ หรือไม่สม่ำเสมอซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนเฉพาะที่
กลไก: ฟอสฟอรัสปรับเปลี่ยนเคมีพื้นผิวของเหล็กเพื่อเร่งการเกิดออกซิเดชันในลักษณะควบคุมและสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังช่วยลดอัตราการหลุดล่อนของคราบ โดยคงความสมบูรณ์ของชั้นป้องกันเมื่อเวลาผ่านไป
4. องค์ประกอบโลหะผสมรอง (Ni, Si, Mn): การสนับสนุนเสริมฤทธิ์กัน
นิกเกิล (พรรณี ~0.20–0.50%): ช่วยปรับปรุงความเหนียวและความต้านทานต่อคลอไรด์ไอออนของคราบ ทำให้ SPA-H เหมาะสมมากขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่ไม่รุนแรง
ซิลิคอน (ศรี ~0.15–0.50%): ช่วยในการสร้างชั้นซิลิกา-ภายในคราบ ซึ่งเพิ่มความแข็งและความต้านทานต่อการเสียดสีหรือความเสียหายทางกายภาพ
แมงกานีส (Mn, ~0.80–1.50%): เสริมความแข็งแกร่งให้กับเมทริกซ์เหล็กโดยไม่กระทบต่อการเกิดคราบ ทำให้ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนสมดุล
5. คาร์บอน (C) และซัลเฟอร์ (S): ควบคุมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
คาร์บอน (C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.12%): รักษาระดับต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของคาร์ไบด์แข็งและเปราะที่สามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนเฉพาะที่และลดการยึดเกาะของคราบ
ซัลเฟอร์ (S, น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.035%): ลดขนาดลงเพื่อป้องกันการก่อตัวของการรวมตัวของซัลไฟด์ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนและอาจขัดขวางการก่อตัวของคราบที่ป้องกันอย่างสม่ำเสมอ
