1. Vara iedarbības mehānisms uz izturību pret koroziju
Patīnas veidošanās uzsākšana: Ja tiek pakļauti āra gaisa iedarbībai (mitrums, skābeklis un piesārņotāji, piemēram, SO₂), vara joni migrē uz tērauda virsmu un reaģē ar dzelzs oksīdiem, veidojotvara-bagāti hidroksikarbonāta savienojumi(piemēram, Cu₂(OH)₂CO₃) un vara -aizvietotie dzelzs oksihidroksīdi (-FeOOH). Šie savienojumi darbojas kā "sēklas" slānis patinai, paātrinot aizsargājošas oksīda plēves veidošanos salīdzinājumā ar parasto oglekļa tēraudu.
Patīnas barjeras blīvēšana: vara{0}}saturošie savienojumi aizpilda mikro-poras un plaisas sākotnējā irdenajā dzelzs oksīda slānī, pārveidojot to parblīva, lipīga un{0}}nepārsloša patina. Šī nobriedusi patina darbojas kā fiziska un ķīmiska barjera, bloķējot ūdens, skābekļa un korozīvo jonu (piem., Cl⁻) iekļūšanu tērauda substrātā, -palēninot korozijas ātrumu 6–10 reizes rūpnieciskā/pilsētas atmosfērā.
Paš-ārstnieciskais īpašums: ja patina ir saskrāpēta vai bojāta, vara joni blakus esošajā tērauda matricā ātri migrē uz bojāto vietu un no jauna veido aizsargslāni, novēršot lokālu punktveida koroziju.
2. Vara satura ietekme ārpus standarta diapazona
Zem 0,20% Cu: nav pieejams pietiekami daudz vara jonu, lai izveidotu blīvu vara-bagātu patīnu. Iegūtais oksīda slānis paliek vaļīgs un porains, izraisot paātrinātu koroziju -tērauds neatbilst ASTM A588 korozijas izturības prasībām (1. vai 2. pakāpe atbilstoši ASTM G101).
Virs 0,35% Cu: Vara pārpalikums neuzlabo izturību pret koroziju un var izraisīt negatīvas sekas: varš var atdalīties pie graudu robežām cietēšanas laikā, veidojot trauslas starpmetālu fāzes (piemēram, Cu-Fe sakausējumus), kas samazina tērauda stingrību un metināmību. Tas arī palielina ražošanas izmaksas bez papildu veiktspējas priekšrocībām.
3. Sinerģija ar citiem sakausējuma elementiem
Hroms (Cr): veido nešķīstošus hromu{0}}bagātus oksīdus, kas uzlabo patīnas ķīmisko stabilitāti, īpaši mitrā vai viegli skābā vidē.
Niķelis (Ni): uzlabo patīnas adhēziju ar tērauda pamatni un pazemina tērauda kaļamā -līdz-trausluma pārejas temperatūru, papildinot vara aizsardzību pret koroziju.
Fosfors (P): veicina viendabīgas, smalkgraudainas-patīnas veidošanos un samazina zem-patīnas korozijas ātrumu.
