1. Kondisi Lingkungan: Faktor Eksternal Paling Kritis
Kelembapan dan kelembapan: Moderate humidity (40–60% RH) promotes the formation of a dense patina. However, long-term immersion in water (e.g., standing water on the steel surface) or high humidity (>80% RH) akan melarutkan struktur kristal patina, menyebabkan karat menjadi lepas dan terkelupas.
Polutan:
Ion klorida (Cl⁻): Dari semprotan garam pantai atau garam pengikis jalan, Cl⁻ menembus celah patina, memecah kristal pelindung FeOOH, dan menyebabkan "korosi lubang"-inilah sebabnya baja tahan cuaca memiliki kinerja yang buruk di wilayah pesisir tanpa perlindungan tambahan.
Belerang dioksida (SO₂): Dari emisi industri (misalnya, pembangkit listrik tenaga batu bara-), SO₂ bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat, yang secara langsung mengikis patina dan mempercepat korosi matriks.
Fluktuasi suhu: Pembekuan dan pencairan yang sering terjadi (misalnya, daerah dingin dengan perubahan suhu di atas/di bawah 0 derajat ) menyebabkan air di pori-pori patina mengembang saat dibekukan dan menyusut saat dicairkan. Tekanan berulang ini memecahkan patina, menyebabkan matriks baja terkena korosi.
2. Komposisi Material: Fondasi Internal Stabilitas Patina
Elemen paduan kunci: Cu, Cr, dan P sangat penting untuk pembentukan patina. Cu membentuk lapisan Cu₂O padat pada permukaan patina, Cr meningkatkan stabilitas kimia patina, dan P mendorong pertumbuhan kristal FeOOH yang seragam. Jika kandungan Cu pada baja tersebut adalah<0.2% or Cr content <0.3% (below standard requirements like EN 10025-5), the patina will be loose and prone to peeling.
Elemen pengotor: Kadar S (sulfur) atau N (nitrogen) yang tinggi dalam baja membentuk inklusi rapuh (misalnya MnS). Inklusi ini bertindak sebagai “titik korosi”, menyebabkan patina retak di sekitarnya dan kehilangan perlindungan.
3. Perawatan Permukaan: Mempengaruhi Pembentukan Patina Awal
Residu kerak minyak, kotoran, atau oksida: Jika permukaan baja mempunyai noda minyak, debu, atau kerak pabrik (lapisan oksida tebal dari pengerolan panas) yang tidak dibersihkan, patina akan terbentuk tidak rata-area dengan residu akan memiliki karat yang tipis dan berpori, sedangkan area yang bersih akan membentuk patina padat, yang menyebabkan korosi lokal.
Perawatan patina buatan yang salah: Beberapa proyek menggunakan bahan kimia untuk mempercepat pembentukan patina (misalnya, baja yang "pra-berkarat" karena pelapukan). Jika konsentrasi bahan kimia terlalu tinggi atau waktu perawatan terlalu lama, patina buatan akan menjadi terlalu tebal dan rapuh, mudah terkelupas di bawah angin atau hujan.
4. Kerusakan Mekanis & Kimia: Langsung Menghancurkan Integritas Patina
Kerusakan mekanis: Scratches from transportation (e.g., friction between steel plates), impact from external objects (e.g., debris hitting the surface), or improper installation (e.g., tool scratches) break the patina. If the damaged area is small, the steel can form new patina to repair it; but large-scale scratches (e.g., >lebar 5mm) mengekspos terlalu banyak matriks, menyebabkan cepat berkarat sebelum-menyembuhkan diri.
Kerusakan kimia: Kontak dengan asam/basa kuat (misalnya bahan pembersih dengan pH<3 or >11, pelarut industri) melarutkan FeOOH dan senyawa paduan patina, membuat permukaan baja terbuka dan tidak terlindungi.
