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Kure Beach開(kai)始的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)海(hai)水(shui)試驗(yan)(yan)(yan)中，除了碳素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)以(yi)外還試驗(yan)(yan)(yan)了0.23%Cu的(de)含銅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)長(chang)度約(yue)11m（36 ft)、厚度約(yue)9.5mm(3/8in),分別用了2根。令人感(gan)興趣的(de)是，它(ta)與在稍前（1937年）開(kai)始的(de)英國海(hai)水(shui)全(quan)浸試驗(yan)(yan)(yan)（本節后述）不同(tong)，該(gai)試驗(yan)(yan)(yan)從平(ping)均潮位到(dao)海(hai)底(di)(di)土(tu)雖然只有約(yue)1.5m(5ft),卻使(shi)用了從海(hai)底(di)(di)土(tu)延伸到(dao)海(hai)上大氣(qi)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)。現(xian)在人們都知道，設置在海(hai)水(shui)中裸露鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)腐蝕(shi)在海(hai)水(shui)飛濺帶及(ji)平(ping)均干(gan)潮位以(yi)下為(wei)最大，這一事實是1949年由著名的(de) Humble 報告公(gong)之于眾的(de)，所以(yi)可以(yi)認為(wei)該(gai)試驗(yan)(yan)(yan)（進行到(dao)1946年，未發(fa)表）的(de)作法構思巧妙。

 1946年，由于附近揚水場泵停止運轉，沒有(you)海(hai)水流人，因此環境條(tiao)件改變，試驗中(zhong)止。把試驗材料回(hui)收進(jin)行研究發現(xian)，在海(hai)水飛濺帶腐蝕峰(feng)(feng)值位(wei)置(zhi)，含(han)銅(tong)鋼(gang)和碳(tan)素鋼(gang)在腐蝕上沒有(you)差別(bie)，在平(ping)均干潮(chao)(chao)位(wei)0.3m(1ft)下(xia)的腐蝕峰(feng)(feng)值位(wei)置(zhi)，含(han)銅(tong)鋼(gang)的腐蝕約為(wei)碳(tan)素鋼(gang)的60%。并且，在潮(chao)(chao)差部兩種鋼(gang)都發生了劇烈的孔(kong)蝕。

 1946年(nian)(nian)7月(yue)，在以前的(de)(de)(de)試驗材(cai)里(li)加入市售(shou)的(de)(de)(de)低合(he)金鋼(gang),到1950年(nian)(nian)為止繼續進行了3年(nian)(nian)7個月(yue)的(de)(de)(de)鋼(gang)樁試驗。這次沒(mei)有流速，把潮位的(de)(de)(de)變化作為影(ying)響因素。將海水飛(fei)濺帶與碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)腐蝕峰值進行對(dui)比，含銅鋼(gang)約80%,市售(shou)的(de)(de)(de)低合(he)金鋼(gang)約70%。

1950年，INCO公司的海水腐蝕(shi)試驗(yan)場從Kure Beach遷(qian)移(yi)到(dao)現在(zai)的Harbor Island,N.C..現在(zai)被(bei)稱為(wei)(wei) La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年，U.S.Steel 公司的 Larrabee 在(zai)這(zhe)個(ge)試驗(yan)場開始了Cu-Ni-P系低合(he)金鋼的長(chang)尺材暴(bao)露試驗(yan)。采用Ni含(han)量(liang)為(wei)(wei)0.3%或者0.5%、Cu含(han)量(liang)為(wei)(wei)0.2%或者0.5%、P含(han)量(liang)為(wei)(wei)0.11%~0.17%的6種鋼材。試驗(yan)材料定為(wei)(wei)長(chang)度(du)6m(約20ft)、寬度(du)150mm(約6in)。

 有趣的(de)是，雖然已(yi)經開發了(le)COR-TEN,為什么不(bu)在(zai)這里進行(xing)COR-TEN或者 Cr系低合金鋼(gang)的(de)試驗呢？把含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較(jiao)低）和碳素(su)鋼(gang)一(yi)起作為比較(jiao)材料。

 根據(ju)所發(fa)表的(de)(de)(de)5年間的(de)(de)(de)試驗結(jie)果(guo)，Larrabee在(zai)文獻(xian)的(de)(de)(de)緒言(yan)中(zhong)說(shuo)：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作者注：splash zone(海水(shui)飛濺帶）］”。可是沒有(you)引用文獻(xian)。根據(ju)敘述(shu)U.S.Steel公(gong)司(si)耐(nai)海水(shui)鋼開發(fa)經過的(de)(de)(de)紺野的(de)(de)(de)資料(資料5),當(dang)時在(zai)Carnegie Ilinois 公(gong)司(si)的(de)(de)(de)Larrabee把(ba)Cu、Ni、Cr、P以及將其組合的(de)(de)(de)17種(zhong)(zhong)試驗鋼在(zai)工業地區(qu)、田(tian)園(yuan)地區(qu)及臨海地區(qu)（Kure Beach)進行了大氣(qi)暴曬試驗，Ni-Cu-P系鋼在(zai)海濱(bin)大氣(qi)中(zhong)顯示出良好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性，據(ju)說(shuo)成(cheng)為了Ni-Cu-P系耐(nai)海水(shui)鋼開發(fa)的(de)(de)(de)開端。然而，即使在(zai)系列試驗中(zhong)，實際含Cr的(de)(de)(de)鋼在(zai)17種(zhong)(zhong)鋼中(zhong)只(zhi)有(you)3.1%Cr-1.1%Cu(低(di)P)和(he)3.5%Ni-0.16%Cr(低(di)P)兩(liang)種(zhong)(zhong)，好像沒有(you)把(ba)鉻作為主要研究對象(xiang)。

 1970年(nian)出版的(de)(de)(de)(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關(guan)海(hai)洋中使(shi)用結(jie)構鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)文獻，給出了(le)關(guan)于碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)、含銅(tong)鋼(gang)(gang)、耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等，在(zai)Kure Beach 的(de)(de)(de)(de)24.38m（80 ft)及(ji)243.8m(800 ft)地(di)段進(jin)行大氣暴曬試驗的(de)(de)(de)(de)結(jie)果。根據(ju)(ju)該結(jie)果，離海(hai)岸24.38m(80ft)地(di)段經2年(nian)暴曬，耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量是0.16mm(6.4mil),與碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量0.9mm(36 mil)相比(bi)，耐候(hou)(hou)性(xing)高5倍以上，可是耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)0.16mm這一(yi)數(shu)據(ju)(ju)要比(bi)243.8m(800 ft)地(di)段的(de)(de)(de)(de)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)7.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)差(cha)。24.38m(80ft)地(di)段的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)5年(nian)間的(de)(de)(de)(de)腐蝕減(jian)量增加到(dao)0.49mm(19.4mil),說明即(ji)使(shi)比(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)好，絕(jue)對的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)對于裸露(lu)使(shi)用也不完全(quan)充(chong)分。

 關(guan)于該數(shu)據沒有(you)引用(yong)文獻，不(bu)(bu)知道(dao)是什么(me)時(shi)候(hou)得(de)到的(de)，然而作者1960年與Phelps見面時(shi)，他曾經說過耐(nai)候(hou)鋼(gang)在24.38m(80ft)地段、進(jin)而在海(hai)(hai)水飛濺帶耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)不(bu)(bu)好是因為添加了鉻,所(suo)以U.S.Steel 公司從耐(nai)候(hou)鋼(gang)里(li)除去了鉻。假(jia)如(ru)該數(shu)據或(huo)者類似的(de)數(shu)據在20世紀50年代(dai)初期(qi)存在的(de)話，那(nei)么(me)上述的(de)考慮方法把鉻除外(wai)是可能的(de)。鉻是能有(you)效地提高鋼(gang)在海(hai)(hai)水中耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)惟一的(de)元素，正如(ru)后面所(suo)敘述的(de)那(nei)樣，U.S.Steel 公司的(de)耐(nai)海(hai)(hai)水鋼(gang)是為了減輕(qing)飛濺帶的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，可能也沒有(you)把海(hai)(hai)水中的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)作為目(mu)標，這與不(bu)(bu)加鉻是一致的(de)。

 下(xia)面在(zai)談(tan)一下(xia) Larrabee 在(zai)Wrightsville Beach做的(de)長(chang)尺材(cai)海水(shui)試驗。雖然(ran)試驗連續進(jin)行了9年(nian)(nian)(nian)(nian)，可是只發表了5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)結果。6種鋼(gang)材(cai)之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)顯示出最好(hao)的(de)結果。在(zai)海水(shui)飛濺帶的(de)腐蝕(shi)峰(feng)值(zhi)位置最大減(jian)厚量(liang)是2.2mm(87 mil; 0.44mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），平均減(jian)厚量(liang)是0.43mm(17 mil;0.09mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），碳素鋼(gang)的(de)最大值(zhi)＞6.2mm(穿透249 mil板(ban)厚；＞1.2mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），與平均值(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）相(xiang)比，最大值(zhi)是3倍(bei)以(yi)上，平均值(zhi)是5倍(bei)以(yi)上。另外，兩(liang)種鋼(gang)的(de)數據平均減(jian)厚量(liang)分(fen)別約1mm及3.5mm。

 同時進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地段(duan)大(da)(da)氣(qi)暴(bao)曬(shai)3.5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)是(shi)(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)量是(shi)(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），這(zhe)與長尺材海(hai)水(shui)飛(fei)濺帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)腐(fu)蝕(shi)率(lv)相當接近，說明(ming)了(le)24.38m(80ft)地段(duan)試驗場(chang)大(da)(da)氣(qi)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嚴酷性(xing)。但是(shi)(shi)(shi)，平均(jun)腐(fu)蝕(shi)率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)（碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)／低合(he)金鋼(gang)(gang)）在飛(fei)濺帶(dai)是(shi)(shi)(shi)5.8,在24.38m(80 ft)地段(duan)是(shi)(shi)(shi)8.5,可見低合(he)金鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優(you)越性(xing)大(da)(da)。Larrabee談(tan)到(dao)該(gai)問(wen)題，如果(guo)在飛(fei)濺帶(dai)比(bi)水(shui)面(mian)更(geng)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)，那么這(zhe)種(zhong)優(you)越性(xing)是(shi)(shi)(shi)能夠期(qi)待的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。另(ling)外，這(zhe)種(zhong)低合(he)金鋼(gang)(gang)在24.38m(80 ft)地段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量0.28mm(0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）比(bi)前(qian)述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候鋼(gang)(gang)2年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量0.16mm(0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）或者5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量0.49mm(0.1mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）雖然沒有大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別，可是(shi)(shi)(shi)如果(guo)看(kan)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據,在這(zhe)個(ge)暴(bao)曬(shai)場(chang)進(jin)行(xing)腐(fu)蝕(shi)試驗，好像每年(nian)(nian)(nian)(nian)有很大(da)(da)差異(yi)，也許不(bu)能直(zhi)接進(jin)行(xing)比(bi)較。

 長尺材海(hai)中部分(fen)(fen)的(de)腐(fu)蝕(shi)，無論碳素鋼或者(zhe)0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼，平均減(jian)厚量(liang)5年約為1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都是相同的(de)。在(zai)這(zhe)篇報(bao)告中正像Larrabee 所敘(xu)述的(de)那樣，海(hai)水中鋼的(de)腐(fu)蝕(shi)取決于向鋼表面(mian)提供溶解(jie)氧的(de)多少，這(zhe)在(zai)當時已(yi)經眾所皆知。如(ru)果假定由于鋼的(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)在(zai)海(hai)水中的(de)腐(fu)蝕(shi)速度不同，那么表面(mian)生成(cheng)的(de)作為銹層溶解(jie)氧擴散障壁的(de)性質也應該(gai)不同。

 可(ke)是與大(da)氣中(zhong)生(sheng)成的銹層不同，低(di)合金(jin)鋼(gang)化學成分的不同幾乎(hu)(hu)不能使(shi)銹層的性質產(chan)生(sheng)差(cha)別，該結果(guo)沒(mei)有(you)出乎(hu)(hu)意料(liao)之(zhi)外。在本節后(hou)面敘述的英國研(yan)究結果(guo)也表明(ming)，能使(shi)海水中(zhong)腐蝕減低(di)的元素(su)大(da)體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾乎(hu)(hu)沒(mei)有(you)效(xiao)果(guo)。

 用(yong)于護岸等的(de)(de)(de)(de)鋼樁的(de)(de)(de)(de)腐蝕，如上(shang)所(suo)(suo)述在海水(shui)(shui)飛(fei)濺(jian)帶最大，這(zhe)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)腐蝕損傷決定(ding)了鋼樁總體的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命，所(suo)(suo)以減低(di)飛(fei)濺(jian)帶的(de)(de)(de)(de)腐蝕也(ye)(ye)就是(shi)意味著(zhu)延長了鋼樁的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命。如Schmit和Phelps所(suo)(suo)敘(xu)述的(de)(de)(de)(de)那(nei)樣：“飛(fei)濺(jian)帶的(de)(de)(de)(de)防(fang)蝕，因為涂漆、包敷、混(hun)凝土(tu)都會提高成本，所(suo)(suo)以對耐(nai)蝕鋼才有意義(yi)。可是(shi)，在海水(shui)(shui)中(zhong)碳(tan)素(su)鋼的(de)(de)(de)(de)腐蝕速度(du)很小，經過20年(nian)(nian)為0.05mm/年(nian)(nian)（2mpy),比這(zhe)更低(di)的(de)(de)(de)(de)是(shi)0.025mm/年(nian)(nian)（1mpy),在多(duo)數場(chang)合下即(ji)使不進行防(fang)蝕也(ye)(ye)能滿足(zu)使用(yong)要求，如果需(xu)要的(de)(de)(de)(de)話可以實施電氣防(fang)蝕措施”。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮(lv)方法(fa)是(shi)妥當的(de)(de)(de)(de)，應該把海水(shui)(shui)飛(fei)濺(jian)帶耐(nai)蝕性優秀的(de)(de)(de)(de)耐(nai)海水(shui)(shui)鋼作為生產(chan)目(mu)標(biao)。

 從(cong)那以后，U.S.Steel 公司(si)在(zai)美國(guo)14個場所做了實(shi)(shi)用(yong)試驗(yan)(yan)后，從(cong)1964年(nian)開始以USS MARINER 鋼（Cu-Ni-P系(xi)）商(shang)品名進行銷售。關于實(shi)(shi)用(yong)試驗(yan)(yan)在(zai)本書資料5表17中(zhong)給(gei)出，初期的主要使用(yong)實(shi)(shi)例在(zai)該資料的表21中(zhong)給(gei)出。如下一節所述，這(zhe)種(zhong)耐(nai)蝕(shi)鋼的技術，先后于1965年(nian)被當(dang)時的富士制(zhi)鐵、八幡制(zhi)鐵公司(si)及1967年(nian)被川崎制(zhi)鐵公司(si)引入日本。

 在(zai)英(ying)國(guo)(guo)，以英(ying)國(guo)(guo)鋼(gang)鐵協會腐蝕(shi)委員會為首，于1930年后期，開始了碳素鋼(gang)或低合金鋼(gang)的(de)(de)大氣或海水耐蝕(shi)性的(de)(de)研究。這主要是考(kao)慮(lv)到在(zai)沒有涂漆保護的(de)(de)用途上，如果能減少腐蝕(shi)率，且(qie)能夠使(shi)用較薄(bo)的(de)(de)構(gou)件，即使(shi)價格高(gao)，也會受到工程師(shi)的(de)(de)歡迎。關于大氣中(zhong)的(de)(de)試(shi)驗結果已經在(zai)2.1.1節中(zhong)敘述過。試(shi)驗的(de)(de)場合，主要是考(kao)慮(lv)能否在(zai)由于錨(mao)或鏈使(shi)涂漆受到機(ji)械損傷(shang)的(de)(de)船舶上使(shi)用鋼(gang)板(ban)。

1935年(nian)9月，首先，為(wei)了(le)研究放置(zhi)試(shi)驗材的(de)(de)(de)(de)水(shui)深影響因素(su)、軋制(zhi)氧(yang)化皮(pi)影響因素(su)、試(shi)片尺(chi)寸引起的(de)(de)(de)(de)腐蝕率的(de)(de)(de)(de)不同等主(zhu)要試(shi)驗條件，開始了(le)海水(shui)浸(jin)泡(pao)試(shi)驗。結(jie)(jie)果(guo)表明，在約1m以上(shang)，水(shui)深的(de)(de)(de)(de)影響因素(su)小，促進(jin)孔蝕的(de)(de)(de)(de)軋制(zhi)氧(yang)化皮(pi)應該除掉，尺(chi)寸不同的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗材的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)不能(neng)進(jin)行(xing)比較(jiao)等。并且，為(wei)了(le)了(le)解(jie)鋼的(de)(de)(de)(de)化學組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)影響，注(zhu)意到能(neng)改變溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)供給(gei)狀況的(de)(de)(de)(de)海洋生物的(de)(de)(de)(de)影響，進(jin)行(xing)了(le)使銹層不同所引起的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)差如(ru)何反映到試(shi)驗結(jie)(jie)果(guo)上(shang)的(de)(de)(de)(de)研究。

 為了研究低合金組(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)影(ying)響，所進行的(de)(de)(de)4組(zu)(zu)暴露試驗的(de)(de)(de)第(di)1組(zu)(zu)試驗表明，0.5%Cu鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性和碳素鋼(gang)完全沒有(you)差別。從1940年起(qi)，經7個月在Plymouth進行的(de)(de)(de)第(di)2組(zu)(zu)試驗，除了9種(zhong)(zhong)碳素鋼(gang)外，使用(yong)了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)(zhong)）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)等，全部使用(yong)了30種(zhong)(zhong)鋼(gang)。雖然(ran)Cr-Cu-Si-P鋼(gang)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)率(lv)比碳素鋼(gang)稍低，可是認(ren)為在統計(ji)上幾(ji)乎沒有(you)意義，實質上腐蝕(shi)(shi)率(lv)低的(de)(de)(de)鋼(gang)只有(you)Cr-Al系。而且(qie)，其他鋼(gang)沒有(you)發生(sheng)孔蝕(shi)(shi)，而Cr-Al系卻產(chan)生(sheng)了0.5mm程度的(de)(de)(de)孔蝕(shi)(shi)。

 從1946年開(kai)始在Emsworth進行了60種鋼(gang)為(wei)期(qi)5年的(de)試(shi)(shi)驗(yan)。使用的(de)試(shi)(shi)驗(yan)材是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)（19種）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)（3種）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼(gang)、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼(gang)等。此外，試(shi)(shi)驗(yan)材還有以0.2%Cu為(wei)基體(ti)添加總量(liang)為(wei)小于1%的(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等元(yuan)素試(shi)(shi)驗(yan)材。

 根據(ju)2年(nian)后(hou)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)，表明有顯著(zhu)效(xiao)(xiao)果(guo)的(de)(de)(de)(de)是鉻(ge)(ge)，腐(fu)(fu)蝕率(lv)從碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)約3mdd(0.075mm/年(nian)）開始隨著(zhu)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)添加(jia)成(cheng)直線(xian)下(xia)(xia)降，至3%Cr變(bian)成(cheng)1mdd(0.025mm/年(nian)）。添加(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等即使沒有添加(jia)鉻(ge)(ge)，腐(fu)(fu)蝕率(lv)也(ye)能(neng)(neng)分別(bie)降低到碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)59%、80%、90%,可(ke)是在與1%~3%的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)共(gong)存(cun)(cun)時，這(zhe)些(xie)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)貢(gong)獻非(fei)帶小(xiao)，鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)非(fei)常大，并(bing)且(qie)，看不出與鉻(ge)(ge)共(gong)存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)Co、P、Si等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)。除了(le)0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)顯示(shi)有碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)75%的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕率(lv)外，添加(jia)As、Bi、Pb等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)沒有效(xiao)(xiao)果(guo)。單獨添加(jia)0.5%Cu,與0.15%P共(gong)存(cun)(cun)時，雖然腐(fu)(fu)蝕率(lv)稍有下(xia)(xia)降但是由于數據(ju)少還未能(neng)(neng)搞清(qing)楚(chu)。

 5年(nian)后的(de)結(jie)果(guo)與(yu)2年(nian)后的(de)結(jie)果(guo)沒有實質(zhi)的(de)變化。表示(shi)有顯(xian)著(zhu)效果(guo)的(de)是(shi)(shi)(shi)鉻，2.5%~3%Cr使腐蝕(shi)率減(jian)少一半.結(jie)果(guo)最好的(de)是(shi)(shi)(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐蝕(shi)率是(shi)(shi)(shi)1.0mpy(0.025mm/年(nian)）。可是(shi)(shi)(shi)不(bu)加鋁(lv)的(de)2.6%Cr鋼的(de)腐蝕(shi)率是(shi)(shi)(shi)1.2mpy(0.030mm/年(nian)），這一結(jie)果(guo)是(shi)(shi)(shi)否表明(ming)鋁(lv)起(qi)了(le)主要作用(yong)還不(bu)清(qing)楚。

 把在(zai)(zai)這里使用的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗材(cai)，同時提供(gong)到屬于工業地區的(de)(de)(de)(de)(de)Sheffied進(jin)行了(le)5年的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣暴曬試(shi)(shi)驗。與該結果相(xiang)比，在(zai)(zai)海(hai)水試(shi)(shi)驗中(zhong)鋼(gang)中(zhong)添加元素的(de)(de)(de)(de)(de)效果小(xiao)(xiao)，這一結果，使報告者感(gan)到失望。溶解氧的(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)給控制著腐蝕(shi)速度，再(zai)加上(shang)只(zhi)要(yao)作為(wei)覆蓋表面銹的(de)(de)(de)(de)(de)氧擴散障壁的(de)(de)(de)(de)(de)性質不(bu)同，就可以(yi)期待添加元素的(de)(de)(de)(de)(de)效果，這是當時所知道的(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)實，因為(wei)海(hai)水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層不(bu)像大(da)氣中(zhong)銹層那樣(yang)受到干濕交替作用，在(zai)(zai)本(ben)質上(shang)防蝕(shi)能力就小(xiao)(xiao)，而且鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化學組成(cheng)所引起的(de)(de)(de)(de)(de)銹層性質的(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)小(xiao)(xiao)，所以(yi)與其說(shuo)對鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)效果難以(yi)想(xiang)像，不(bu)如(ru)說(shuo)這是現在(zai)(zai)一般考慮方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)過程。

 另(ling)一方面，美國長(chang)期在海(hai)中(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)物的(de)(de)(de)(de)(de)重要性增加了(le)(le)，作為了(le)(le)解結(jie)構(gou)材料的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)期耐久性，決定防蝕法應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)必要性或其設計上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)正確性的(de)(de)(de)(de)(de)基礎數(shu)(shu)據，在海(hai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕數(shu)(shu)據的(de)(de)(de)(de)(de)需要增多了(le)(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de)(de)(de) Southwell 和 Alexanders等，從1946~1947年起(qi)在巴拿(na)馬(ma)的(de)(de)(de)(de)(de)Ft.Amador海(hai)面2.4km的(de)(de)(de)(de)(de)Naos島（太(tai)平洋(yang)）上(shang)進行(xing)了(le)(le)52種(zhong)金屬材料的(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)洋(yang)暴(bao)露試驗。所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料中(zhong)12種(zhong)是(shi)鋼，除(chu)了(le)(le)碳素鋼之外，使用(yong)(yong)了(le)(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及(ji)4種(zhong)低合金鋼。定為1、2、4、8及(ji)16年回收(shou)，反復(fu)數(shu)(shu)是(shi)2。試驗是(shi)在潮差帶的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)央(yang)和最低潮位正下面2個(ge)部位進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。全部用(yong)(yong)了(le)(le)1000片(pian)試片(pian)。

 中間報告分8次出(chu)版，1970年(nian)發(fa)表了(le)包括(kuo)16年(nian)結果的最終報告。出(chu)乎意料的結果是，鎳(nie)鋼(gang)、鉻鋼(gang)、4種低合金鋼(gang)在(zai)海中的耐蝕性全都比碳素鋼(gang)差(cha)，在(zai)潮差(cha)帶也同樣(yang)差(cha)。主要的試(shi)驗(yan)結果歸納于表3-1。

 鉻(ge)(ge)鋼(gang)的(de)(de)平(ping)均(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)比(bi)(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)20%~50%,16年(nian)后的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)也同樣大(da)。這(zhe)和在英(ying)國等得到鉻(ge)(ge)在海中是(shi)有效的(de)(de)結論完全(quan)不同。在巴拿馬的(de)(de)試驗(yan)，第1年(nian)的(de)(de)平(ping)均(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)是(shi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)1/2以下，可(ke)是(shi)第4年(nian)略超過碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)，8年(nian)中大(da)致(zhi)形成穩定腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度(du)(du)(du)后保持比(bi)(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)30%~40%的(de)(de)速(su)度(du)(du)(du)。但是(shi)只有孔蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)和碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)同。相(xiang)反在潮差帶平(ping)均(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)和碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)比(bi)(bi)沒(mei)有變化，然而(er)孔蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)是(shi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)2.3~2.5倍。

 鎳鋼在(zai)全浸帶的平均(jun)腐蝕深度比(bi)碳素(su)鋼只大(da)10%,第(di)16年的腐蝕速(su)度和碳素(su)鋼相比(bi)幾乎(hu)沒有(you)變化，然而最(zui)大(da)孔(kong)蝕深度是(shi)碳素(su)鋼的2倍以上。相反潮差帶的16年間的年平均(jun)腐蝕深度比(bi)碳素(su)鋼大(da)20%,可(ke)是(shi)8年間的最(zui)大(da)孔(kong)蝕深度相同。

 Cr-Ni-Cu-P系(xi)的低(di)合金鋼，在(zai)潮(chao)差帶(dai)與碳素鋼相(xiang)同，在(zai)全浸帶(dai)平均腐蝕(shi)深(shen)度、最大腐蝕(shi)深(shen)度都(dou)是50%或者更大。

 Ni-Cu或者Ni-Cu-Mo-P系的(de)低合金鋼(gang)，雖然在全浸帶(dai)(dai)、潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)的(de)平均(jun)腐蝕深(shen)度都與碳素(su)鋼(gang)接近，可是不(bu)管在哪(na)種試驗環境下最大(da)腐蝕深(shen)度也是45%~100%。

 根據以上(shang)的(de)(de)結果，在(zai)潮差帶(dai)、全浸帶(dai)或(huo)者其兩方耐(nai)蝕性好的(de)(de)低合金組成的(de)(de)耐(nai)蝕鋼是(shi)不能存在(zai)的(de)(de)。該報告出(chu)版(ban)時，在(zai)有關人(ren)員之(zhi)間引(yin)(yin)起了(le)很(hen)大的(de)(de)轟動。并且，這個結果至(zhi)今仍很(hen)有名，在(zai)海洋環(huan)境的(de)(de)腐蝕解說中必被(bei)引(yin)(yin)用，然而(er)好像(xiang)多數(shu)是(shi)拿(na)熱帶(dai)的(de)(de)巴(ba)拿(na)馬(ma)的(de)(de)異(yi)常(chang)數(shu)據的(de)(de)微量(liang)差別進行敘述的(de)(de)。

 根(gen)據鉻(ge)含量高的鋼(gang)(gang)，平均(jun)腐蝕深度(du)(du)比(bi)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)小而最大腐蝕深度(du)(du)比(bi)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)大的上述Hudson結(jie)果，專家們認識(shi)到單(dan)加入鉻(ge)時(shi)必須(xu)注意(yi)局(ju)部腐蝕，可是巴(ba)拿馬的試驗(yan)結(jie)果表(biao)(biao)明(ming)(ming)局(ju)部腐蝕沒(mei)有問題，而平均(jun)腐蝕深度(du)(du)卻比(bi)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)大，而且3%鉻(ge)鋼(gang)(gang)比(bi)5%鉻(ge)鋼(gang)(gang)的傾向(xiang)性大。鎳鋼(gang)(gang)的平均(jun)腐蝕深度(du)(du)是碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)的2倍以上，也與其(qi)他(ta)人(ren)的經驗(yan)完全(quan)不同。如下一節(jie)所(suo)敘述的那樣，在開發的耐(nai)海水鋼(gang)(gang)的大部分都(dou)添加了鉻(ge)，關于(yu)這些鋼(gang)(gang)所(suo)獲得的數(shu)據表(biao)(biao)明(ming)(ming)，平均(jun)腐蝕深度(du)(du)、最大腐蝕深度(du)(du)都(dou)比(bi)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)明(ming)(ming)顯地減輕。