Patina alami terbentuk diempat tahap yang jelasselama 1–5 tahun, dengan perubahan warna, morfologi, dan properti yang dapat diprediksi.
1. Tahap Oksidasi Awal (0–3 bulan)
Permukaan bereaksi dengan oksigen, kelembapan, dan polutan atmosfer.
Warna:kuning muda → oranye → kemerahan cerah-oranye
Karatnya lepas, berbentuk tepung, dan mudah terkelupas.
Limpasan karat dan noda terlihat jelas.
Belum ada efek perlindungan.
2. Tahap Transisi (3–12 bulan)
Unsur paduan (Cu, Cr, Ni, P) mulai memperkaya lapisan permukaan.
Karat lepas bagian luar secara bertahap berubah menjadi oksida yang lebih stabil.
Warna:kemerahan-oranye → kemerahan-coklat → coklat tua
Permukaan menjadi lebih halus, daya rekatnya meningkat.
Limpasan karat secara bertahap berkurang.
3. Tahap Pematangan (1–3 tahun)
Lapisan oksida campuran yang padat dan melekat erat terbentuk.
Komponen utama: fasa yang diperkaya goetit (-FeOOH), magnetit, dan paduan-.
Lapisan tersebut menjadi padat, kedap air dan oksigen.
Warna:coklat tua → coklat coklat / keunguan-coklat
Tidak ada lagi karat berbentuk tepung; permukaannya stabil dan-melindungi diri.
4. Tahap Stabil (3–5 tahun ke atas)
Patina sepenuhnya matang dan-membatasi diri.
Tingkat korosi turun ke tingkat yang sangat rendah.
Warna tetap adacoklat tua yang dalam dan seragamdengan hanya sedikit penggelapan seiring berjalannya waktu.
Lapisannya bersifat pelindung, tahan lama, dan tidak mengelupas atau mengelupas.
