1. 耐海水鋼銹(xiu)層的特征(zheng)


  關于海(hai)水中鋼(gang)表面生成(cheng)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)(ceng)，玉田等通(tong)過添加Cr、Al或者Cr+Al試驗證明(ming)，在比碳素(su)鋼(gang)耐蝕的(de)(de)鋼(gang)種表面生成(cheng)了黏(nian)附(fu)的(de)(de)硬的(de)(de)內層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)和松弛而(er)軟的(de)(de)外層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)，在內層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)上鉻或鋁(lv)高(gao)度濃縮(suo)。相(xiang)反，在碳素(su)鋼(gang)或者與碳素(su)鋼(gang)耐蝕性(xing)大致相(xiang)同的(de)(de)0.3%Cu、0.3%Cu-2%Ni鋼(gang)上內層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)幾(ji)乎不(bu)存(cun)在，只有外層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)。即(ji)使(shi)把內層(ceng)(ceng)銹(xiu)(xiu)進行X射線衍射，也只能檢測出α、Y-FeOOH、Fe3O4、非晶質成(cheng)分等通(tong)常的(de)(de)水中的(de)(de)銹(xiu)(xiu)成(cheng)分。


 高村(cun)等關(guan)于海洋大氣(qi)及海水(shui)飛濺(jian)帶生成(cheng)(cheng)銹的(de)(de)(de)研究(jiu)結果前面已敘述。他們(men)把從(cong)暴曬1年(nian)的(de)(de)(de)試(shi)(shi)片上刮(gua)下來的(de)(de)(de)銹進行X射線衍射研究(jiu)并(bing)發現，碳素鋼、P-Cu-Ni-Cr鋼上四氧(yang)化三(san)鐵(tie)結晶的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)長都比(bi)作為(wei)比(bi)較的(de)(de)(de)田園地(di)區或工業地(di)區的(de)(de)(de)顯著.銹層中磁鐵(tie)礦的(de)(de)(de)生成(cheng)(cheng)在實驗(yan)室中干濕交替3個(ge)月試(shi)(shi)片試(shi)(shi)驗(yan)也證實，4種鋼中越(yue)是重量(liang)減少大的(de)(de)(de)鋼，磁鐵(tie)礦峰值(zhi)強度(du)越(yue)強，半值(zhi)寬度(du)越(yue)小(xiao)。也就(jiu)是說耐蝕(shi)性越(yue)大的(de)(de)(de)鋼，磁鐵(tie)礦的(de)(de)(de)粒子越(yue)微細。


 佐武等也觀察到，在實(shi)驗室中用人工海(hai)水形成的(de)(de)干濕交(jiao)替試驗所(suo)生成的(de)(de)耐蝕性良好的(de)(de)鋼的(de)(de)銹層(ceng)(ceng)(ceng)是由多孔質的(de)(de)外層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)致密的(de)(de)內層(ceng)(ceng)(ceng)構成的(de)(de)，而該內層(ceng)(ceng)(ceng)是磁鐵礦層(ceng)(ceng)(ceng)。


 如果綜合玉田等、高村等、佐武等在1970年（昭和45年）所進行的研究，海洋性銹層的保護性與由磁鐵礦形成的內層有關系，雖然可以推測有效合金元素能否助長它的生成，可是和大氣中的銹層不同，以后的研究沒有繼續進行，直到現在還沒有提出關于其全貌的一般見解。與耐(nai)候鋼(gang)不同，耐海水(shui)鋼還沒有被廣泛應用，這可能是未能激發開展研究工作的理由。



2. 耐(nai)海水(shui)鋼金屬組織(zhi)的影響(xiang)


 在論述合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)影響因(yin)素(su)(su)時，不(bu)能忽視熱(re)(re)處理或金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)影響。在實際應用上(shang)，為了維持力(li)學(xue)性能或者由(you)于(yu)受生產工藝(yi)的(de)(de)限制(zhi)，多數(shu)情況是只考慮盡可(ke)能提高(gao)耐蝕(shi)性不(bu)允許(xu)選擇熱(re)(re)處理或金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織(zhi)。并且，像(xiang)海水中(zhong)那樣溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)擴散支(zhi)配腐蝕(shi)速(su)度的(de)(de)場合(he)，好像(xiang)沒有(you)考慮金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)影響。可(ke)是，以前通過通常的(de)(de)熱(re)(re)軋所得到的(de)(de)碳素(su)(su)鋼具有(you)鐵(tie)素(su)(su)體－珠(zhu)光體組(zu)(zu)織(zhi)，而加入相(xiang)當的(de)(de)鉻后，進行(xing)同(tong)樣的(de)(de)軋制(zhi)則變成中(zhong)間(jian)組(zu)(zu)織(zhi)等，同(tong)時改(gai)變了金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織(zhi)，這是必(bi)須注意的(de)(de)事項。


 關于熱(re)處理對(dui)腐蝕(shi)影響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)研究，Hudson等從1946年開始進行的(de)(de)(de)(de)為(wei)(wei)期5年60個鋼種(zhong)的(de)(de)(de)(de)海水(shui)全浸(jin)試驗礦種(zhong)，就考慮了這個方面(mian)的(de)(de)(de)(de)因素(su)。看到該(gai)試驗結果后(hou)，雖然有人引用(yong)了“金(jin)屬組(zu)織沒有影響(xiang)(xiang)”這句話，可是Hudson等只(zhi)是將沒有得到清楚的(de)(de)(de)(de)結果作為(wei)(wei)結論(lun)。實際(ji)上56種(zhong)鋼中的(de)(de)(de)(de)28種(zhong)鋼爐(lu)冷材比(bi)為(wei)(wei)淬火材腐蝕(shi)大(da)，其他的(de)(de)(de)(de)28種(zhong)鋼與此(ci)相反，他們(men)曾經說過：“這并(bing)不一定說明(ming)熱(re)處理對(dui)各種(zhong)鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)沒有影響(xiang)(xiang)”。那么為(wei)(wei)什么在數據一覽表里沒有熱(re)處理的(de)(de)(de)(de)記載或有多大(da)程度的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，尚不清楚。


 研(yan)(yan)究金屬組織影響的報告很少，佐武等研(yan)(yan)究后(hou)認為，0.2%Cu-2%Cr系、0.3%Cu-2%Cr-0.2%P系、0.5%Cu-2%Cr系、3%Cr-0.5%Cu-0.2%P系的鋼(gang)，在人工海水形(xing)成的干濕(shi)交替(ti)試(shi)驗(yan)（9個月）環境(jing)里，空冷材的腐蝕(shi)(shi)量是爐冷材的1/2.并且，同組的小若(ruo)(ruo)等對 2%Cr-1%Mo、5%Cr-0.5%Mo、10%Cr-1% Mo鋼(gang)在0.003%~3%NaCl、2m/s條件下進行流動水試(shi)驗(yan)（15天）后(hou)也(ye)確認，正(zheng)火材（珠光(guang)體(ti)或者(zhe)馬氏體(ti)組織）的腐蝕(shi)(shi)量約(yue)是退火材料（鐵素體(ti)－珠光(guang)體(ti)或者(zhe)鐵素體(ti)－碳化物(wu)組織，725℃,45min)的1/2.佐武等認為爐冷材在滲碳體(ti)中大(da)量固溶的鉻(ge)失去了(le)(le)有效性，小若(ruo)(ruo)等認為退火材的滲碳體(ti)或者(zhe)碳化物(wu)由(you)于形(xing)成了(le)(le)有效的陰極而(er)降低(di)了(le)(le)耐蝕(shi)(shi)性，可是都沒有得到實驗(yan)證實。


 不僅限于(yu)海水腐蝕(shi)(shi)，在大氣腐蝕(shi)(shi)等(deng)方面(mian)，對金屬組織的(de)影響有經(jing)驗的(de)人好像很(hen)多，可是一直(zhi)沒有進行過詳(xiang)細(xi)的(de)研究，雖然有時這成為對學會論文(wen)講演(yan)的(de)質疑(yi)或者在非正式場合下的(de)話題(ti)，然而大多數只限于(yu)在那種場合談談而已，即使現在也(ye)很(hen)難說人們對金屬組織影響的(de)本質有什么了(le)解。



3. 回歸方程式


 令人(ren)遺憾(han)的是，幾個經過系統的海水腐蝕試驗的結(jie)果(guo)沒(mei)有(you)進(jin)行詳細地分析就被發表了。例如，著(zhu)名的Hudson等的試驗結(jie)果(guo)，挑選數據后就沒(mei)有(you)詳細分析各(ge)個合(he)金(jin)元素的影響。最近計(ji)算機(ji)已成為人(ren)們身邊之物，我認(ren)為最好利用(yong)計(ji)算機(ji)把這(zhe)樣的知(zhi)識財富再次進(jin)行解析以發揮它(ta)的作用(yong)。


 作為分析(xi)實(shi)例，下(xia)面列舉渡邊(bian)把Hudson等的海水浸(jin)泡試驗數(shu)據進行解析(xi)的結果(guo)。解析了(le)許(xu)多人在海(hai)水(shui)全浸帶(dai)(dai)中(zhong)及潮差帶(dai)(dai)獲得的數據(ju).為了(le)除去試驗(yan)材(cai)尺寸(cun)等的影(ying)響，通(tong)過(guo)用碳(tan)素鋼(gang)的腐(fu)蝕量除以(yi)添(tian)加(jia)合(he)金元素鋼(gang)的腐(fu)蝕量的方法進行標準(zhun)化(hua)，求出了(le)在各合(he)金元素的1次方程式中(zhong)表示海(hai)水(shui)全浸帶(dai)(dai)及潮差帶(dai)(dai)腐(fu)蝕的系數。