造成鋼樁海水飛濺帶的腐蝕,可以說是由于鹽分多潤濕時間長,這基本上與大氣腐蝕類似。合金元素的效果即使和耐候鋼的場合多少有些不同,借助于合金元素銹層的保護性也要比碳素鋼好得多,因而作為耐蝕鋼在實用上的意義沒有任何疑問。


 海水飛(fei)(fei)濺帶的(de)(de)(de)(de)腐蝕試(shi)驗(yan),如果(guo)使(shi)用大尺寸鋼樁(zhuang)或(huo)者模擬(ni)鋼樁(zhuang)的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)材,實施比(bi)較困難。雖然也有在(zai)碼頭或(huo)浮標等上安(an)裝(zhuang)小型(xing)試(shi)片的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法,可是在(zai)同樣條件下能(neng)夠安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)試(shi)片數受到限(xian)制。因此,在(zai)海水飛(fei)(fei)濺帶直接獲(huo)得合金元素效果(guo)的(de)(de)(de)(de)數據不多。輔助的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法之(zhi)一(yi)就是在(zai)離(li)海岸很近的(de)(de)(de)(de)地方(fang)(fang)進行(xing)大氣(qi)暴曬試(shi)驗(yan)。U.S.Steel公司在(zai)開發USS MARINER 鋼時,我想就是通過在(zai)Kure Beach 23.84 m(80ft-lot)的(de)(de)(de)(de)小型(xing)試(shi)片大氣(qi)暴曬試(shi)驗(yan)大致固定化學(xue)成分系之(zhi)后,在(zai)海洋中試(shi)驗(yan)長尺材進行(xing)確認的(de)(de)(de)(de)。


 前者能夠試(shi)(shi)驗多數的(de)試(shi)(shi)驗材,可以系統(tong)地獲得合金元素的(de)效果(guo),但是腐蝕(shi)環境和海水飛濺帶不完(wan)全一樣;而后者在(zai)環境條件上(shang)沒有(you)問題,可是無論在(zai)經濟上(shang)、場所上(shang),試(shi)(shi)驗材的(de)數量(liang)或種類都受到(dao)限制(zhi),只能成為驗證的(de)試(shi)(shi)驗。


 耐蝕鋼(gang)(gang)海水飛(fei)(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的耐蝕性在日本也進行了各種研究(jiu)。例如,高(gao)村等在碼頭的不同(tong)高(gao)度的位置上(shang)設置了水平支(zhi)持架,研究(jiu)了大氣、上(shang)部飛(fei)(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、下部飛(fei)(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、潮差帶(dai)(dai)(dai)時(shi)(shi)鋼(gang)(gang)中合(he)(he)金元素的效果(guo)。結果(guo)證明,下部飛(fei)(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)和(he)潮差帶(dai)(dai)(dai)時(shi)(shi)鋼(gang)(gang)中合(he)(he)金元素的效果(guo)類似(si),錳和(he)磷有效,Cu、Si、Cr稍(shao)微有害,但是,鋼(gang)(gang)中合(he)(he)金元素對下部飛(fei)(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的影(ying)響(xiang)大。


 關于這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)濺帶(dai)(dai)和(he)潮(chao)差帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型(xing)試(shi)驗材(cai)腐蝕(shi)行為的(de)(de)(de)(de)(de)類似(si)性,在歷史上已經發現過。如前所述(3.1.1節),Humble(1949年)發表了長(chang)(chang)尺材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)大小(xiao)由于高度(du)不(bu)(bu)同(tong)有很(hen)大差異,海水飛(fei)濺帶(dai)(dai)最(zui)大,潮(chao)差帶(dai)(dai)最(zui)小(xiao),然而同(tong)時(shi)把小(xiao)型(xing)試(shi)驗材(cai)放置在各部位進行試(shi)驗,把這些試(shi)片用(yong)導(dao)線連接(jie)起(qi)來時(shi)和(he)長(chang)(chang)尺材(cai)有同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)分布。相(xiang)反絕緣(yuan)后分別獨(du)立放置時(shi),潮(chao)差帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)和(he)飛(fei)濺帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)樣(yang),而且(qie)非(fei)常(chang)大。其理(li)由是長(chang)(chang)尺材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)差帶(dai)(dai)或(huo)者用(yong)導(dao)線和(he)全(quan)浸帶(dai)(dai)連接(jie)起(qi)來的(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)差帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型(xing)試(shi)片,通過海水全(quan)浸帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼產生了電池防(fang)蝕(shi)作用(yong)。Larrabee和(he)La Quel 用(yong)長(chang)(chang)尺材(cai)或(huo)小(xiao)型(xing)試(shi)驗材(cai)也獲得了同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)。但是,與(yu)Humble不(bu)(bu)同(tong),他們沒(mei)有確認在全(quan)浸帶(dai)(dai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)促(cu)進效果(guo)。


 根據上述(shu)獨(du)立的小型試驗材在(zai)飛濺(jian)帶(dai)和潮差帶(dai)的腐蝕大(da)小的類(lei)似性、環(huan)境的類(lei)似性來考慮,高村(cun)等所發(fa)現的在(zai)這兩個部位的合金(jin)元(yuan)素效果類(lei)似是可(ke)以充分理解(jie)的。


 已(yi)經敘述過添加 Cu-Ni-P、Cu-Cr-P、Cu-Cr、Cu-Cr-Al等(deng)對提高鋼(gang)在飛濺帶處的(de)耐蝕性是有效的(de)。有關各類耐海(hai)水(shui)鋼(gang)正在實用(yong)化以及Ni、Cr不(bu)(bu)利(li)作用(yong)的(de)數據,在這里不(bu)(bu)再重復。另外,有人(ren)(ren)認為(wei)添加W、Mo、Ti等(deng)也(ye)有效果。關于它們的(de)作用(yong)機理也(ye)有令人(ren)(ren)感興趣(qu)的(de)觀點。


 首先,高村等給出了銹中磁鐵礦的微細化與耐蝕性關系的數據,在用來進行干濕交替試驗的人工海水中,如果加入10-2M/L的CrO2-4、PO3-4或者Mo2-4時,發現在碳素鋼上生成的銹中磁鐵礦微細化,腐蝕也隨著微細化的進行定量地減少。接著,岡田等在模擬海水飛濺帶的實驗室試驗中發現,在生成的低合金鋼銹層中W和Mo分別以WO2-4、MoO2-4形式存在,因而認為它們作為FeWO4等不溶性鹽進行沉淀,抑制了陽極反應。


 在(zai)教科書(shu)中(zhong)已(yi)有(you)說(shuo)明:在(zai)連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)裸露鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)上形(xing)成(cheng)了把潮差帶(dai)(dai)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)陰(yin)極,把海(hai)面(mian)(mian)(mian)稍(shao)微(wei)向下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)陽(yang)極的(de)(de)(de)(de)(de)通氣(qi)差電(dian)(dian)池,造成(cheng)在(zai)潮差帶(dai)(dai)抑(yi)制腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),在(zai)全(quan)浸帶(dai)(dai)促(cu)進(jin)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。因為(wei)單獨存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)片不(bu)(bu)發生這種情況(kuang),所以(yi)產生的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與飛濺帶(dai)(dai)相(xiang)同(tong)。雖然(ran)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)傾向來說(shuo)這種解釋沒有(you)錯誤,對(dui)(dui)本節(jie)內容沒有(you)任何妨礙,可是(shi)因為(wei)擔(dan)心對(dui)(dui)通氣(qi)差腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)說(shuo)明有(you)問題(ti)(ti),所以(yi)想預先(xian)敘(xu)述(shu)對(dui)(dui)該(gai)(gai)問題(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)疑問。問題(ti)(ti)是(shi)為(wei)什么陽(yang)極被限定在(zai)從(cong)海(hai)面(mian)(mian)(mian)稍(shao)微(wei)向下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)?因為(wei)海(hai)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)導(dao)率高,所以(yi)陽(yang)極電(dian)(dian)流應(ying)該(gai)(gai)擴(kuo)展到鋼(gang)樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)浸帶(dai)(dai)。上述(shu)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)通氣(qi)差腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)說(shuo)顯然(ran)是(shi)根(gen)據Evens等(deng)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)通氣(qi)差腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)例(li)子,于1930年所進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)試(shi)驗中(zhong)與水(shui)面(mian)(mian)(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)考慮(lv)方法。然(ran)而(er)Evans等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)實驗中(zhong)試(shi)片小(xiao),從(cong)水(shui)面(mian)(mian)(mian)稍(shao)微(wei)同(tong)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)部位以(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬表面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積很小(xiao),試(shi)片全(quan)體已(yi)經成(cheng)為(wei)陽(yang)極,沒有(you)局部集中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)理(li)由。再者,Exvans等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)實驗中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極是(shi)完(wan)全(quan)不(bu)(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)區域,作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)極起(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)用雖然(ran)不(bu)(bu)是(shi)不(bu)(bu)可理(li)解的(de)(de)(de)(de)(de),可是(shi)具(ju)有(you)銹層的(de)(de)(de)(de)(de)潮差帶(dai)(dai)也能有(you)同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用嗎?因為(wei)銹的(de)(de)(de)(de)(de)還原(yuan)是(shi)非常容易產生的(de)(de)(de)(de)(de)。