關于在實用管道上溝狀腐蝕的侵蝕率，曾經發表過幾篇調查結果，該值最大可以達到10mm/a以上。這在碳素鋼的局部腐蝕中也是最大值。若只比較數值，由自來水管道銹斑下面產生的通氣差腐蝕所引起的局部腐蝕，在嚴重時為0.3mm/a[40].最近有關建筑物周圍的土壤埋設的鋼管通過和鋼筋接觸產生的CS系宏觀電池引起局部腐蝕的事例很多，其最大值是3mm/a。


 腐蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)境的(de)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)越低(di)，局部腐蝕(shi)(shi)(shi)進行的(de)速度越快，溝狀腐蝕(shi)(shi)(shi)也有這(zhe)種傾(qing)向。觀測上述銹斑下面(mian)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)或C/S系宏觀電(dian)池的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)，侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)的(de)環(huan)境是(shi)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而(er)在(zai)同等程度電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)的(de)環(huan)境中，溝狀腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)是(shi)幾個(ge)mm/a,所以(yi)還是(shi)溝狀腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)大。


 如果把(ba)環境電阻(zu)引(yin)起的(de)IR壓降(jiang)忽(hu)略不計，在(zai)圖5-2的(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化曲線的(de)示(shi)意(yi)圖上，電焊(han)鋼(gang)管(guan)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)電位E進(jin)行時，母(mu)(mu)材(cai)是(shi)用(yong)iM的(de)速度進(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)，而(er)焊(han)縫是(shi)用(yong)比這更大(da)的(de)iw進(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)，所以(yi)產(chan)生了溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)。如圖所示(shi)，焊(han)縫部的(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化曲線的(de)電流密(mi)度比母(mu)(mu)材(cai)的(de)高(gao)，這已經被幾篇(pian)報(bao)告(gao)所證實。正村等使用(yong)過(guo)的(de)前述促進(jin)試(shi)驗法，就是(shi)將恒電位設定成(cheng)比母(mu)(mu)材(cai)電位E高(gao)的(de)電位E'，用(yong)a'和b'的(de)比較(jiao)取代a和b的(de)比較(jiao)。


圖 2.jpg


  在像(xiang)海水(shui)(shui)那樣電阻率低(di)的環(huan)境(jing)中，作(zuo)為陽極的焊縫區的電位上升到面積比率非常大的母(mu)材電位E后，就變成iw的侵(qin)蝕速(su)度(du)(du)；可是在自來水(shui)(shui)、工業用水(shui)(shui)等電阻率相當高的環(huan)境(jing)下，由于有(you)一(yi)定程(cheng)度(du)(du)的IR壓降，所以侵(qin)蝕速(su)度(du)(du)比iw稍微降低(di)。


  圖5-3出(chu)示了實際求出(chu)的(de)極(ji)化曲(qu)線。由(you)于(yu)該圖不(bu)是圖5-2那樣的(de)內部極(ji)化曲(qu)線，是扣除了陰極(ji)電流(liu)密度(du)的(de)外部電流(liu)密度(du)的(de)曲(qu)線，雖然(ran)不(bu)能(neng)夠(gou)定量地(di)讀取焊(han)縫區和母材(cai)區的(de)差(cha)別，可是在有(you)些報(bao)告中給出(chu)了母材(cai)區和焊(han)縫區各自單獨存在的(de)電位（開路(lu)電位）差(cha)。


圖 3.jpg


 在(zai)不同環(huan)境下所(suo)測(ce)定的電(dian)位(wei)差分(fen)別是：加(jia)藤等測(ce)定的電(dian)位(wei)差68mV(人工海水），62mV(0.01 NKCl);正村等的約為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲(qi)等的為42mV(人工海水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長(chang)野等的約為20mV(3%Na-Cl).該電(dian)位(wei)差如設(she)定為50mV時，從(cong)極化曲線直(zhi)線部分(fen)的斜(xie)率可推斷iw是im的幾(ji)倍至10倍，在(zai)以(yi)前所(suo)報道(dao)的值(zhi)中，雖然比最大的α小許(xu)多，但是仍在(zai)報告值(zhi)的范(fan)圍內(nei)。


 另外，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)即使大也小(xiao)于0.3mm/a.在(zai)銹斑(ban)下(xia)面(mian)局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自由表面(mian)和(he)銹斑(ban)下(xia)面(mian)的(de)(de)開(kai)路電(dian)位(wei)差的(de)(de)推(tui)斷值約(yue)為(wei)50mV,不會形成侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)大的(de)(de)溝(gou)(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。銹斑(ban)下(xia)面(mian)的(de)(de)局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)到(dao)形成通氣差電(dian)池需要(yao)相當長(chang)的(de)(de)時間，在(zai)求侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)（侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)深度／時間）時，由于在(zai)該時間中不得不包括這段潛(qian)伏時間，所以求出的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)比真正(zheng)的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)度小(xiao)。并(bing)且，因為(wei)銹斑(ban)的(de)(de)存在(zai)和(he)陰極(ji)以包圍銹斑(ban)的(de)(de)形態(tai)存在(zai)，所以要(yao)比以直線存在(zai)的(de)(de)焊(han)縫兩(liang)側形成的(de)(de)陰極(ji)溝(gou)(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)場合IR壓(ya)降增(zeng)大，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)度也減小(xiao)。


  C/S系宏觀電(dian)池腐蝕(shi)(shi)的(de)場(chang)合(he)，鋼筋和(he)管道之間(jian)的(de)開路電(dian)位差雖然高達300mV,可是(shi)(shi)腐蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)以(yi)(yi)及局(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)速度(du)受局(ju)部(bu)陽極附(fu)(fu)近的(de)IR壓降支配。這(zhe)是(shi)(shi)因為(wei)(wei)在電(dian)阻(zu)率比較高的(de)土壤中，流(liu)(liu)動的(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)在陽極附(fu)(fu)近形(xing)成了高電(dian)流(liu)(liu)密度(du)，如(ru)果設定(ding)陽極的(de)半徑為(wei)(wei)a、土壤電(dian)阻(zu)率為(wei)(wei)p、陽極電(dian)流(liu)(liu)為(wei)(wei)I時(shi)，其大(da)小可以(yi)(yi)用I0/2πa表示。式(shi)中由于a比較小，IR壓降相當(dang)大(da)。因此，例如(ru)假定(ding)a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)，局(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)可以(yi)(yi)抑制到2mm/a的(de)程度(du)。


 僅從各個腐蝕電位來看，焊縫區和母材(cai)區的(de)(de)電位差在(zai)報告中即(ji)使最大的(de)(de)值(zhi)也小于68mV,根據極化(hua)曲線推定的(de)(de)這兩部(bu)分的(de)(de)溶解速度的(de)(de)比在(zai)幾倍以內,這與(yu)事(shi)例中的(de)(de)最大值(zhi)為40、80的(de)(de)溝狀腐蝕系數不對應。


 在溝狀腐蝕(shi)(shi)快速進行的(de)(de)場合，腐蝕(shi)(shi)區(qu)(qu)（焊(han)縫(feng)區(qu)(qu)）表面是沒有附著腐蝕(shi)(shi)生(sheng)成物的(de)(de)最活(huo)性(xing)狀態，開路(lu)(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)處(chu)在低電(dian)(dian)(dian)位(wei)，相反母(mu)(mu)材區(qu)(qu)卻附著腐蝕(shi)(shi)生(sheng)成物，具有較高的(de)(de)開路(lu)(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)。另外，使焊(han)縫(feng)區(qu)(qu)、母(mu)(mu)材區(qu)(qu)分(fen)別進行腐蝕(shi)(shi)求出來(lai)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)，兩部(bu)分(fen)都處(chu)于(yu)同(tong)等(deng)的(de)(de)自(zi)然腐蝕(shi)(shi)狀態，并且(qie)在極(ji)化曲線測(ce)定(ding)下(xia)(xia)(xia)或者處(chu)在比(bi)－550mV(飽和甘汞電(dian)(dian)(dian)極(ji)基準）的(de)(de)自(zi)然電(dian)(dian)(dian)位(wei)稍(shao)高的(de)(de)恒電(dian)(dian)(dian)位(wei)電(dian)(dian)(dian)解下(xia)(xia)(xia)，兩部(bu)分(fen)都是活(huo)性(xing)表面。所以，在焊(han)縫(feng)區(qu)(qu)處(chu)于(yu)活(huo)性(xing)狀態、母(mu)(mu)材區(qu)(qu)大體(ti)處(chu)于(yu)自(zi)然腐蝕(shi)(shi)狀態的(de)(de)實際腐蝕(shi)(shi)條件下(xia)(xia)(xia)，很可(ke)能開路(lu)(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)位(wei)比(bi)分(fen)別測(ce)定(ding)的(de)(de)值大，溶(rong)解電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)比(bi)值比(bi)極(ji)化條件時(shi)大。


 以上僅就溝狀腐蝕的最大侵蝕率，一方面是與其他材料的局部腐蝕進行對比，另一方面是敘述了它的特性。如果和不銹鋼等。進行比較，對碳素鋼、低合金鋼的局部腐蝕來說，在學術上的解釋還不充分。像溝狀腐蝕那樣，作為耐蝕鋼反映在產品上的現象，我認為在學術上值得進行研究，但是考慮到如果適合的鋼非常容易地而且幾乎完全被開發出來，反而阻礙了更進一步進行腐蝕科學的研究與解釋。