根據現有文獻可知，最初對具有合金成分鋼進行海水腐蝕試驗的是由INCO公司的 Francis L.LaQue 于1935年在KureBeach,N.C.開始的。如同在香蕉視頻app下載蘋果版:耐候鋼一章中所敘述的那樣，5年后的1940年，LaQue開始在該場所進行大氣腐蝕試驗，至今為止該場所已經成為世界上屈指可數的大氣暴曬試驗場。談到1935年，在那之前，也就是在1933年U.S.Steel 公司發表了Cu-Cr-P系（當初）的耐候鋼COR-TEN之后，人們已經通過ASTM大氣暴曬試驗搞清楚Cu或Cu+P對耐候性的效果（參照2.1.1節）。但是，那時除Cu-Cr-P系外，有關海洋大氣等條件下低合金的大氣暴曬數據還很少。

 1941年5月27日(ri)在(zai)(zai)Kure Beach開始(shi)的(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)海水(shui)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)中(zhong)，除了(le)碳素鋼(gang)(gang)以(yi)外還試(shi)驗(yan)(yan)(yan)了(le)0.23%Cu的(de)含銅鋼(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)樁(zhuang)長度(du)約(yue)11m（36 ft)、厚度(du)約(yue)9.5mm(3/8in),分別用了(le)2根。令人(ren)感(gan)興趣的(de)是，它(ta)與在(zai)(zai)稍前(qian)（1937年）開始(shi)的(de)英(ying)國海水(shui)全(quan)浸試(shi)驗(yan)(yan)(yan)（本(ben)節后述）不同，該(gai)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)從平(ping)均潮位(wei)到(dao)海底土雖然只有約(yue)1.5m(5ft),卻使用了(le)從海底土延伸到(dao)海上大(da)氣(qi)的(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)。現在(zai)(zai)人(ren)們都知(zhi)道，設置在(zai)(zai)海水(shui)中(zhong)裸露鋼(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)腐蝕(shi)在(zai)(zai)海水(shui)飛濺(jian)帶(dai)及平(ping)均干潮位(wei)以(yi)下為最大(da)，這一事實是1949年由著名的(de) Humble 報(bao)告(gao)公(gong)之(zhi)于眾的(de)，所(suo)以(yi)可(ke)以(yi)認(ren)為該(gai)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)（進(jin)行到(dao)1946年，未(wei)發表）的(de)作法(fa)構思(si)巧妙。

 1946年(nian)，由于附近揚水場泵(beng)停止運轉，沒有海(hai)水流人，因此環境條件改變，試驗中止。把試驗材(cai)料回收進行(xing)研究發(fa)(fa)現，在海(hai)水飛(fei)濺(jian)帶腐(fu)蝕(shi)峰值位(wei)置，含(han)銅鋼(gang)(gang)和碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)在腐(fu)蝕(shi)上沒有差(cha)別，在平(ping)均干潮位(wei)0.3m(1ft)下的(de)腐(fu)蝕(shi)峰值位(wei)置，含(han)銅鋼(gang)(gang)的(de)腐(fu)蝕(shi)約(yue)為碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)的(de)60%。并且，在潮差(cha)部兩種鋼(gang)(gang)都發(fa)(fa)生了劇烈(lie)的(de)孔(kong)蝕(shi)。

 1946年(nian)7月(yue)，在(zai)以(yi)前(qian)的(de)(de)試驗材里加入(ru)市售(shou)的(de)(de)低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang),到1950年(nian)為止繼續進行了3年(nian)7個月(yue)的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)試驗。這次沒有流速，把(ba)潮位的(de)(de)變化作為影響(xiang)因素。將海水飛濺帶與碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕峰值(zhi)進行對比，含銅鋼(gang)(gang)約(yue)80%,市售(shou)的(de)(de)低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)約(yue)70%。

1950年(nian)，INCO公司(si)的海水(shui)腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)場(chang)從(cong)Kure Beach遷移到現(xian)(xian)在的Harbor Island,N.C..現(xian)(xian)在被(bei)稱為 La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年(nian)，U.S.Steel 公司(si)的 Larrabee 在這個試(shi)(shi)驗(yan)場(chang)開(kai)始了Cu-Ni-P系低合金鋼的長尺材暴露試(shi)(shi)驗(yan)。采用Ni含(han)量為0.3%或者0.5%、Cu含(han)量為0.2%或者0.5%、P含(han)量為0.11%~0.17%的6種(zhong)鋼材。試(shi)(shi)驗(yan)材料定為長度6m(約20ft)、寬(kuan)度150mm(約6in)。

 有(you)趣的(de)是，雖然(ran)已經開發了COR-TEN,為什么不在這里進行COR-TEN或者 Cr系低合金鋼的(de)試(shi)驗呢？把含(han)銅鋼（0.23%Cu;P0.013%,較低）和碳素鋼一(yi)起作為比較材料。

 根據所發(fa)(fa)表的5年間(jian)的試(shi)驗結果，Larrabee在(zai)文獻(xian)的緒言中說：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作(zuo)者注：splash zone(海水(shui)飛濺帶）］”。可是沒有引(yin)用文獻(xian)。根據敘述U.S.Steel公司耐海水(shui)鋼開(kai)發(fa)(fa)經過的紺野的資料(liao)(資料(liao)5),當時在(zai)Carnegie Ilinois 公司的Larrabee把Cu、Ni、Cr、P以及將其(qi)組合的17種(zhong)試(shi)驗鋼在(zai)工業地(di)區(qu)、田園地(di)區(qu)及臨海地(di)區(qu)（Kure Beach)進行了(le)大氣(qi)暴曬試(shi)驗，Ni-Cu-P系(xi)鋼在(zai)海濱大氣(qi)中顯示出良好(hao)的耐蝕性，據說成(cheng)為(wei)(wei)了(le)Ni-Cu-P系(xi)耐海水(shui)鋼開(kai)發(fa)(fa)的開(kai)端。然而，即使在(zai)系(xi)列試(shi)驗中，實際含Cr的鋼在(zai)17種(zhong)鋼中只有3.1%Cr-1.1%Cu(低(di)P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低(di)P)兩種(zhong)，好(hao)像沒有把鉻作(zuo)為(wei)(wei)主(zhu)要研究(jiu)對(dui)象。

 1970年出版的(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關(guan)海洋中使用(yong)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)的(de)文獻，給出了關(guan)于(yu)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)、含銅鋼(gang)(gang)(gang)、耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等，在Kure Beach 的(de)24.38m（80 ft)及243.8m(800 ft)地(di)段(duan)(duan)進行大氣暴曬試驗的(de)結(jie)果。根據該結(jie)果，離海岸24.38m(80ft)地(di)段(duan)(duan)經2年暴曬，耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)減(jian)厚(hou)量是(shi)0.16mm(6.4mil),與碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)減(jian)厚(hou)量0.9mm(36 mil)相比，耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性高5倍(bei)以上，可是(shi)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)0.16mm這一數(shu)據要(yao)比243.8m(800 ft)地(di)段(duan)(duan)的(de)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)7.5年的(de)數(shu)據差(cha)。24.38m(80ft)地(di)段(duan)(duan)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)5年間的(de)腐(fu)蝕(shi)減(jian)量增加到0.49mm(19.4mil),說明(ming)即使比碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)好(hao)，絕對的(de)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性對于(yu)裸露使用(yong)也(ye)不完全充分。

 關于該(gai)數(shu)據沒有引(yin)用文(wen)獻，不知道是什么時(shi)候得到的(de)，然而作者(zhe)1960年(nian)與Phelps見(jian)面時(shi)，他曾經說過耐(nai)(nai)候鋼(gang)在24.38m(80ft)地段、進而在海(hai)水(shui)(shui)(shui)飛濺(jian)(jian)帶(dai)耐(nai)(nai)蝕(shi)性不好(hao)是因為添(tian)加(jia)了(le)鉻(ge),所(suo)(suo)以U.S.Steel 公司(si)從耐(nai)(nai)候鋼(gang)里(li)除去(qu)了(le)鉻(ge)。假如該(gai)數(shu)據或者(zhe)類(lei)似的(de)數(shu)據在20世紀(ji)50年(nian)代初(chu)期(qi)存在的(de)話，那么上述(shu)的(de)考慮方法把(ba)鉻(ge)除外是可(ke)能的(de)。鉻(ge)是能有效(xiao)地提高鋼(gang)在海(hai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)耐(nai)(nai)蝕(shi)性惟(wei)一的(de)元素，正如后(hou)面所(suo)(suo)敘述(shu)的(de)那樣(yang)，U.S.Steel 公司(si)的(de)耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)(shui)(shui)鋼(gang)是為了(le)減輕飛濺(jian)(jian)帶(dai)的(de)腐(fu)蝕(shi)，可(ke)能也沒有把(ba)海(hai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性作為目標，這與不加(jia)鉻(ge)是一致的(de)。

 下面(mian)在(zai)談(tan)一下 Larrabee 在(zai)Wrightsville Beach做(zuo)的(de)(de)長尺材(cai)海(hai)水試驗。雖然試驗連續(xu)進(jin)行了9年，可是只發表了5年的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。6種(zhong)(zhong)鋼(gang)材(cai)之(zhi)中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)顯示出最好的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。在(zai)海(hai)水飛濺(jian)帶的(de)(de)腐蝕峰值(zhi)(zhi)(zhi)位置最大減(jian)厚(hou)(hou)(hou)量是2.2mm(87 mil; 0.44mm/年），平均(jun)減(jian)厚(hou)(hou)(hou)量是0.43mm(17 mil;0.09mm/年），碳素鋼(gang)的(de)(de)最大值(zhi)(zhi)(zhi)＞6.2mm(穿透249 mil板(ban)厚(hou)(hou)(hou)；＞1.2mm/年），與平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年）相比，最大值(zhi)(zhi)(zhi)是3倍以(yi)上(shang)(shang)，平均(jun)值(zhi)(zhi)(zhi)是5倍以(yi)上(shang)(shang)。另外，兩種(zhong)(zhong)鋼(gang)的(de)(de)數據平均(jun)減(jian)厚(hou)(hou)(hou)量分別約(yue)1mm及3.5mm。

 同時進(jin)行的(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地段大氣暴曬3.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)結果是(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)量是(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)），碳(tan)素(su)鋼(gang)是(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)），這(zhe)(zhe)與長尺材海水飛濺(jian)帶的(de)(de)(de)(de)平均(jun)腐蝕(shi)(shi)率相當接近，說(shuo)明了24.38m(80ft)地段試驗場大氣腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)嚴酷性(xing)。但是(shi)，平均(jun)腐蝕(shi)(shi)率的(de)(de)(de)(de)比(bi)（碳(tan)素(su)鋼(gang)／低(di)合(he)金鋼(gang)）在(zai)飛濺(jian)帶是(shi)5.8,在(zai)24.38m(80 ft)地段是(shi)8.5,可見低(di)合(he)金鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)優越性(xing)大。Larrabee談到該問題，如果在(zai)飛濺(jian)帶比(bi)水面更高的(de)(de)(de)(de)部分(fen)，那么這(zhe)(zhe)種優越性(xing)是(shi)能(neng)夠期待的(de)(de)(de)(de)。另(ling)外(wai)，這(zhe)(zhe)種低(di)合(he)金鋼(gang)在(zai)24.38m(80 ft)地段的(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量0.28mm(0.08mm/年(nian)）比(bi)前述的(de)(de)(de)(de)耐候鋼(gang)2年(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量0.16mm(0.08mm/年(nian)）或者5年(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量0.49mm(0.1mm/年(nian)）雖然沒有(you)大的(de)(de)(de)(de)差別，可是(shi)如果看碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)數據,在(zai)這(zhe)(zhe)個暴曬場進(jin)行腐蝕(shi)(shi)試驗，好像每年(nian)有(you)很大差異，也許不能(neng)直接進(jin)行比(bi)較。

 長尺材海(hai)中(zhong)部分的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)，無論碳素鋼(gang)(gang)(gang)或(huo)者(zhe)0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)，平均減厚量5年(nian)約為1.1mm(45 mil;0.23mm/年(nian)），都(dou)是相同(tong)的(de)(de)(de)。在(zai)這篇(pian)報告(gao)中(zhong)正像Larrabee 所敘述的(de)(de)(de)那(nei)樣(yang)，海(hai)水(shui)中(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)取決于向鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)面提供溶解氧的(de)(de)(de)多少(shao)，這在(zai)當(dang)時已經(jing)眾所皆知。如果假定由于鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)化學成(cheng)分在(zai)海(hai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)速(su)度不(bu)(bu)同(tong)，那(nei)么表(biao)面生成(cheng)的(de)(de)(de)作(zuo)為銹層溶解氧擴(kuo)散障壁的(de)(de)(de)性質也應(ying)該不(bu)(bu)同(tong)。

 可是(shi)與大氣中(zhong)生成的(de)(de)銹層不同，低合金鋼(gang)化學成分的(de)(de)不同幾乎不能使銹層的(de)(de)性質(zhi)產(chan)生差別，該(gai)結果(guo)沒有(you)出乎意(yi)料(liao)之外。在(zai)本(ben)節后面敘述的(de)(de)英國(guo)研(yan)究結果(guo)也表(biao)明(ming)，能使海水中(zhong)腐蝕減低的(de)(de)元(yuan)素大體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾乎沒有(you)效果(guo)。

 用于(yu)護岸(an)等的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)樁的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)，如上所述在海水飛濺帶(dai)最大，這部分的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)損傷決定了鋼(gang)樁總體的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命(ming)，所以減(jian)低(di)飛濺帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)就是(shi)意味(wei)著延長了鋼(gang)樁的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命(ming)。如Schmit和(he)Phelps所敘述的(de)(de)(de)(de)(de)那樣：“飛濺帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)蝕(shi)(shi)(shi)，因為涂漆、包敷、混(hun)凝土都會(hui)提(ti)高成本，所以對耐蝕(shi)(shi)(shi)鋼(gang)才有意義(yi)。可是(shi)，在海水中碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)速度很小，經(jing)過20年為0.05mm/年（2mpy),比(bi)這更低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)0.025mm/年（1mpy),在多數場合(he)下(xia)即使不進行防(fang)蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)能滿足(zu)使用要求，如果需要的(de)(de)(de)(de)(de)話可以實(shi)施電氣防(fang)蝕(shi)(shi)(shi)措施”。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)考(kao)慮(lv)方法是(shi)妥當的(de)(de)(de)(de)(de)，應該把(ba)海水飛濺帶(dai)耐蝕(shi)(shi)(shi)性優(you)秀的(de)(de)(de)(de)(de)耐海水鋼(gang)作為生產目(mu)標。

 從那以后，U.S.Steel 公司在(zai)美國(guo)14個(ge)場所(suo)做了實(shi)(shi)用試(shi)驗后，從1964年(nian)開始以USS MARINER 鋼(gang)(gang)（Cu-Ni-P系）商品(pin)名進行銷售。關于(yu)實(shi)(shi)用試(shi)驗在(zai)本書資(zi)料5表17中給出，初期的(de)主(zhu)要使用實(shi)(shi)例在(zai)該資(zi)料的(de)表21中給出。如下一節所(suo)述(shu)，這(zhe)種耐蝕鋼(gang)(gang)的(de)技術，先后于(yu)1965年(nian)被(bei)當時的(de)富(fu)士制(zhi)鐵(tie)(tie)(tie)、八幡制(zhi)鐵(tie)(tie)(tie)公司及1967年(nian)被(bei)川崎制(zhi)鐵(tie)(tie)(tie)公司引入日本。

 在英(ying)國(guo)，以英(ying)國(guo)鋼(gang)鐵協(xie)會(hui)(hui)腐(fu)蝕(shi)委員會(hui)(hui)為首(shou)，于1930年后期，開始了碳素鋼(gang)或(huo)(huo)低合(he)金鋼(gang)的(de)(de)大氣或(huo)(huo)海(hai)水耐蝕(shi)性的(de)(de)研究。這主(zhu)要(yao)是考(kao)慮(lv)到在沒(mei)有涂(tu)漆(qi)保護的(de)(de)用途(tu)上(shang)，如果能減(jian)少(shao)腐(fu)蝕(shi)率，且能夠使用較薄的(de)(de)構件，即使價格高，也會(hui)(hui)受到工(gong)程師的(de)(de)歡迎。關于大氣中的(de)(de)試驗(yan)結(jie)果已經在2.1.1節中敘述過。試驗(yan)的(de)(de)場合(he)，主(zhu)要(yao)是考(kao)慮(lv)能否(fou)在由于錨或(huo)(huo)鏈使涂(tu)漆(qi)受到機械損傷的(de)(de)船舶上(shang)使用鋼(gang)板。

1935年9月，首先，為了研(yan)究放置試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)材的(de)(de)(de)水深影響(xiang)因素(su)、軋(ya)(ya)制氧(yang)(yang)化皮影響(xiang)因素(su)、試(shi)(shi)(shi)(shi)片尺寸引(yin)起的(de)(de)(de)腐(fu)蝕率的(de)(de)(de)不同(tong)等主要試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)條件，開(kai)始(shi)了海水浸泡試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)表明(ming)，在約1m以(yi)上(shang)，水深的(de)(de)(de)影響(xiang)因素(su)小，促進(jin)孔蝕的(de)(de)(de)軋(ya)(ya)制氧(yang)(yang)化皮應該除掉(diao)，尺寸不同(tong)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)材的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)不能進(jin)行比較等。并且(qie)，為了了解鋼的(de)(de)(de)化學組成的(de)(de)(de)影響(xiang)，注意到能改(gai)變溶(rong)解氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)供給狀況的(de)(de)(de)海洋生物的(de)(de)(de)影響(xiang)，進(jin)行了使(shi)銹層不同(tong)所引(yin)起的(de)(de)(de)溶(rong)解氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)差如何反映到試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結(jie)(jie)果(guo)(guo)(guo)上(shang)的(de)(de)(de)研(yan)究。

 為了(le)(le)研究低(di)(di)合金(jin)組(zu)(zu)成的影響，所進行的4組(zu)(zu)暴露試驗(yan)的第(di)1組(zu)(zu)試驗(yan)表明，0.5%Cu鋼(gang)(gang)(gang)的耐蝕性和碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)完全(quan)沒(mei)有(you)差別(bie)。從1940年(nian)起，經7個(ge)月(yue)在Plymouth進行的第(di)2組(zu)(zu)試驗(yan)，除了(le)(le)9種(zhong)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)外(wai)，使用(yong)了(le)(le)0.5%Cu、0.5%Cu-0.15%P、0.5%Cr-0.5%Cu、0.5% Cr-0.5% Cu-(0.06%~0.11%)P、（2.1%~3.7%)Cr-（0.2%~1.3%)Al(3種(zhong)）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)等，全(quan)部使用(yong)了(le)(le)30種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)。雖然Cr-Cu-Si-P鋼(gang)(gang)(gang)的腐蝕率比碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)稍低(di)(di)，可是(shi)認為在統計上(shang)幾乎沒(mei)有(you)意(yi)義，實(shi)質上(shang)腐蝕率低(di)(di)的鋼(gang)(gang)(gang)只有(you)Cr-Al系。而(er)且，其他鋼(gang)(gang)(gang)沒(mei)有(you)發(fa)生孔蝕，而(er)Cr-Al系卻產生了(le)(le)0.5mm程度的孔蝕。

 從(cong)1946年開始在Emsworth進(jin)行了60種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)為(wei)期5年的(de)(de)試驗(yan)。使用的(de)(de)試驗(yan)材(cai)是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)(gang)（19種(zhong)(zhong)）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)(gang)（3種(zhong)(zhong)）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼(gang)(gang)、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼(gang)(gang)等。此外，試驗(yan)材(cai)還有以0.2%Cu為(wei)基體(ti)添加總量為(wei)小于1%的(de)(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等元素試驗(yan)材(cai)。

 根據(ju)2年后的(de)(de)(de)結(jie)果，表明有(you)(you)顯著(zhu)效果的(de)(de)(de)是鉻，腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)從碳素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)約3mdd(0.075mm/年）開始隨著(zhu)鉻的(de)(de)(de)添(tian)加(jia)成直線下降，至3%Cr變成1mdd(0.025mm/年）。添(tian)加(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等(deng)即使沒有(you)(you)添(tian)加(jia)鉻，腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)也(ye)能(neng)分(fen)別降低(di)到碳素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)59%、80%、90%,可是在與(yu)1%~3%的(de)(de)(de)鉻共(gong)(gong)存時，這(zhe)些元素(su)的(de)(de)(de)貢(gong)獻非帶小，鉻的(de)(de)(de)效果非常大，并且，看不出(chu)與(yu)鉻共(gong)(gong)存的(de)(de)(de)Co、P、Si等(deng)元素(su)的(de)(de)(de)效果。除了0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)顯示有(you)(you)碳素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)75%的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)外，添(tian)加(jia)As、Bi、Pb等(deng)元素(su)的(de)(de)(de)鋼(gang)沒有(you)(you)效果。單獨添(tian)加(jia)0.5%Cu,與(yu)0.15%P共(gong)(gong)存時，雖然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)稍有(you)(you)下降但是由于數據(ju)少還未能(neng)搞清楚。

 5年(nian)后(hou)的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)與(yu)2年(nian)后(hou)的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)沒有(you)實(shi)質的(de)(de)變(bian)化。表示有(you)顯著效果(guo)的(de)(de)是(shi)鉻，2.5%~3%Cr使腐(fu)蝕(shi)率(lv)減少一(yi)半.結(jie)(jie)果(guo)最(zui)好(hao)的(de)(de)是(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐(fu)蝕(shi)率(lv)是(shi)1.0mpy(0.025mm/年(nian)）。可是(shi)不(bu)加鋁的(de)(de)2.6%Cr鋼的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)率(lv)是(shi)1.2mpy(0.030mm/年(nian)），這(zhe)一(yi)結(jie)(jie)果(guo)是(shi)否表明鋁起了主要作用還不(bu)清楚。

 把在(zai)這里使(shi)用的(de)(de)試驗(yan)材(cai)，同(tong)時提供到屬于工業地區的(de)(de)Sheffied進行了5年的(de)(de)大氣暴曬(shai)試驗(yan)。與該結(jie)果(guo)(guo)(guo)相比，在(zai)海水試驗(yan)中鋼中添加(jia)元(yuan)素的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)小，這一(yi)結(jie)果(guo)(guo)(guo)，使(shi)報告者感到失望。溶解氧的(de)(de)供給控制著腐蝕速度，再加(jia)上只要(yao)作為覆蓋表(biao)面銹(xiu)的(de)(de)氧擴散(san)障壁的(de)(de)性質不同(tong)，就可(ke)以(yi)期待添加(jia)元(yuan)素的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)，這是當時所(suo)知道(dao)的(de)(de)事實，因為海水中的(de)(de)銹(xiu)層(ceng)不像(xiang)大氣中銹(xiu)層(ceng)那樣(yang)受到干濕(shi)交替作用，在(zai)本(ben)質上防(fang)蝕能(neng)力就小，而且鋼的(de)(de)化(hua)學組成所(suo)引起的(de)(de)銹(xiu)層(ceng)性質的(de)(de)差(cha)異小，所(suo)以(yi)與其說(shuo)對鉻的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)難以(yi)想(xiang)像(xiang)，不如說(shuo)這是現在(zai)一(yi)般考慮方法(fa)的(de)(de)重要(yao)過程。

 另(ling)一方面(mian)，美(mei)國(guo)長期(qi)在海中(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)結構物的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)性增加了(le)，作為了(le)解結構材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)長期(qi)耐久性，決定(ding)防蝕(shi)法應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)必要(yao)性或其設計上的(de)(de)(de)(de)(de)正確性的(de)(de)(de)(de)(de)基礎數(shu)據(ju)，在海水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)增多(duo)了(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de)(de)(de) Southwell 和(he) Alexanders等，從1946~1947年起在巴拿馬(ma)的(de)(de)(de)(de)(de)Ft.Amador海面(mian)2.4km的(de)(de)(de)(de)(de)Naos島（太(tai)平洋）上進行了(le)52種(zhong)金屬材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)海洋暴露試驗(yan)。所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)中(zhong)12種(zhong)是鋼(gang)(gang)，除了(le)碳素鋼(gang)(gang)之外，使用(yong)了(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及4種(zhong)低合金鋼(gang)(gang)。定(ding)為1、2、4、8及16年回收(shou)，反復(fu)數(shu)是2。試驗(yan)是在潮(chao)差帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)央和(he)最低潮(chao)位(wei)正下面(mian)2個(ge)部位(wei)進行的(de)(de)(de)(de)(de)。全(quan)部用(yong)了(le)1000片(pian)試片(pian)。

 中(zhong)間(jian)報告(gao)分8次(ci)出(chu)版(ban)，1970年發表了包括16年結(jie)果(guo)的(de)(de)(de)最終報告(gao)。出(chu)乎意料的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)是，鎳鋼、鉻鋼、4種低合(he)金鋼在海中(zhong)的(de)(de)(de)耐蝕性全(quan)都比碳(tan)素鋼差(cha)，在潮差(cha)帶也(ye)同(tong)樣(yang)差(cha)。主要的(de)(de)(de)試驗結(jie)果(guo)歸(gui)納于(yu)表3-1。

 鉻(ge)鋼(gang)(gang)的(de)(de)平均(jun)腐蝕深(shen)度比(bi)(bi)碳素鋼(gang)(gang)大(da)(da)20%~50%,16年(nian)(nian)后(hou)的(de)(de)腐蝕深(shen)度也同(tong)樣大(da)(da)。這(zhe)和(he)在(zai)英國(guo)等(deng)得到(dao)鉻(ge)在(zai)海中是有效的(de)(de)結論完全不同(tong)。在(zai)巴(ba)拿馬的(de)(de)試(shi)驗，第1年(nian)(nian)的(de)(de)平均(jun)腐蝕深(shen)度是碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)1/2以下，可是第4年(nian)(nian)略超過碳素鋼(gang)(gang)，8年(nian)(nian)中大(da)(da)致形成穩定(ding)腐蝕速(su)度后(hou)保持比(bi)(bi)碳素鋼(gang)(gang)大(da)(da)30%~40%的(de)(de)速(su)度。但是只(zhi)有孔(kong)蝕深(shen)度和(he)碳素鋼(gang)(gang)相同(tong)。相反在(zai)潮差(cha)帶(dai)平均(jun)腐蝕深(shen)度和(he)碳素鋼(gang)(gang)相比(bi)(bi)沒(mei)有變化，然而孔(kong)蝕深(shen)度是碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)2.3~2.5倍。

 鎳鋼(gang)(gang)在全浸帶(dai)的(de)(de)平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)深度(du)比(bi)(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)只大10%,第16年的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)速(su)度(du)和(he)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)相比(bi)(bi)(bi)幾乎(hu)沒有變化，然而(er)最大孔蝕(shi)深度(du)是碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍以上。相反潮差帶(dai)的(de)(de)16年間的(de)(de)年平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)深度(du)比(bi)(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)大20%,可是8年間的(de)(de)最大孔蝕(shi)深度(du)相同。

 Cr-Ni-Cu-P系的低合(he)金鋼(gang)，在(zai)潮差帶與碳素(su)鋼(gang)相(xiang)同，在(zai)全(quan)浸帶平均腐蝕(shi)深(shen)度、最大腐蝕(shi)深(shen)度都是50%或(huo)者(zhe)更大。

 Ni-Cu或者(zhe)Ni-Cu-Mo-P系的低(di)合金鋼，雖然(ran)在全浸帶、潮差帶的平(ping)均腐蝕深度(du)都與碳素鋼接近，可是不管(guan)在哪種試驗環(huan)境下(xia)最(zui)大(da)腐蝕深度(du)也是45%~100%。

 根據以上的(de)(de)結果，在潮差帶、全浸帶或者其兩方耐蝕性好的(de)(de)低合金組成(cheng)的(de)(de)耐蝕鋼是不能(neng)存(cun)在的(de)(de)。該報告出(chu)版時，在有關人員之間(jian)引(yin)起了很大的(de)(de)轟動。并且，這個結果至今仍(reng)很有名，在海洋環(huan)境的(de)(de)腐蝕解說中必被(bei)引(yin)用，然(ran)而好像(xiang)多數是拿熱帶的(de)(de)巴拿馬的(de)(de)異(yi)常數據的(de)(de)微量差別進行(xing)敘述的(de)(de)。

 根據鉻含(han)量高的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，平(ping)均腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)小而最(zui)大腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)大的(de)(de)(de)(de)上述(shu)Hudson結(jie)果(guo)，專(zhuan)家們認識到單加入(ru)鉻時必須注意(yi)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，可是(shi)巴拿馬的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗結(jie)果(guo)表明(ming)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)沒有問題(ti)，而平(ping)均腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)卻比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)大，而且3%鉻鋼(gang)(gang)比5%鉻鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)傾向性大。鎳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)是(shi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)2倍以(yi)上，也與其(qi)他人的(de)(de)(de)(de)經(jing)驗完全不同。如下(xia)一節所敘述(shu)的(de)(de)(de)(de)那樣，在開發的(de)(de)(de)(de)耐海水鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)大部(bu)分都添加了鉻，關于這些鋼(gang)(gang)所獲得(de)的(de)(de)(de)(de)數據表明(ming)，平(ping)均腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)、最(zui)大腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)都比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)明(ming)顯地減(jian)輕。