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(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)環境的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)越低，局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)進行的(de)(de)速(su)度越快(kuai)，溝狀(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)也(ye)有這種傾向。觀(guan)測上述銹斑下(xia)面腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)或C/S系宏觀(guan)電(dian)(dian)池的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環境是(shi)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而(er)在同(tong)等程度電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環境中(zhong)，溝狀(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)是(shi)幾個(ge)mm/a,所以(yi)還是(shi)溝狀(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)(qin)(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)大。


 如果把環境電(dian)阻引起的(de)IR壓降忽略不計(ji)，在圖5-2的(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲線(xian)的(de)示意圖上，電(dian)焊鋼管(guan)的(de)腐(fu)(fu)蝕在腐(fu)(fu)蝕電(dian)位E進(jin)(jin)行時(shi)，母材是(shi)(shi)用iM的(de)速度(du)(du)進(jin)(jin)行腐(fu)(fu)蝕，而焊縫是(shi)(shi)用比(bi)(bi)這更(geng)大的(de)iw進(jin)(jin)行腐(fu)(fu)蝕，所以產生了溝(gou)狀腐(fu)(fu)蝕。如圖所示，焊縫部的(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲線(xian)的(de)電(dian)流密度(du)(du)比(bi)(bi)母材的(de)高(gao)，這已經(jing)被幾篇報告(gao)所證實。正(zheng)村等使用過的(de)前(qian)述促(cu)進(jin)(jin)試驗法，就是(shi)(shi)將恒電(dian)位設(she)定成比(bi)(bi)母材電(dian)位E高(gao)的(de)電(dian)位E'，用a'和(he)b'的(de)比(bi)(bi)較取代a和(he)b的(de)比(bi)(bi)較。


圖 2.jpg


  在(zai)像海(hai)水(shui)那樣電(dian)阻率低(di)的(de)(de)(de)環境中(zhong)，作為陽極(ji)的(de)(de)(de)焊縫區的(de)(de)(de)電(dian)位上升到面積(ji)比率非常大的(de)(de)(de)母材電(dian)位E后，就變成iw的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)速(su)度(du)(du)；可是(shi)在(zai)自來水(shui)、工業(ye)用水(shui)等電(dian)阻率相當高(gao)的(de)(de)(de)環境下，由于有一定程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)IR壓降(jiang)(jiang)，所以侵(qin)蝕(shi)速(su)度(du)(du)比iw稍微降(jiang)(jiang)低(di)。


  圖5-3出示了(le)實際求出的極(ji)化曲(qu)線。由于(yu)該圖不(bu)是(shi)圖5-2那樣(yang)的內部極(ji)化曲(qu)線，是(shi)扣除了(le)陰極(ji)電流(liu)密度的外(wai)部電流(liu)密度的曲(qu)線，雖然(ran)不(bu)能夠定量地讀取焊縫區(qu)和(he)母(mu)材(cai)區(qu)的差別(bie)，可是(shi)在有些報告中給出了(le)母(mu)材(cai)區(qu)和(he)焊縫區(qu)各自單獨(du)存(cun)在的電位（開路電位）差。


圖 3.jpg


 在不同環境下所測定的(de)電位(wei)(wei)差(cha)(cha)分別是(shi)：加藤等(deng)(deng)測定的(de)電位(wei)(wei)差(cha)(cha)68mV(人工(gong)海(hai)水），62mV(0.01 NKCl);正村等(deng)(deng)的(de)約為(wei)(wei)50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲(qi)等(deng)(deng)的(de)為(wei)(wei)42mV(人工(gong)海(hai)水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長(chang)野(ye)等(deng)(deng)的(de)約為(wei)(wei)20mV(3%Na-Cl).該(gai)電位(wei)(wei)差(cha)(cha)如設定為(wei)(wei)50mV時，從(cong)極化曲線直線部(bu)分的(de)斜率可推斷iw是(shi)im的(de)幾倍至10倍，在以前(qian)所報道(dao)的(de)值中，雖(sui)然(ran)比最(zui)大的(de)α小許多(duo)，但是(shi)仍在報告(gao)值的(de)范圍內。


 另(ling)外，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率即使大(da)也(ye)小于0.3mm/a.在銹(xiu)斑(ban)下(xia)面局部(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自由表面和(he)(he)銹(xiu)斑(ban)下(xia)面的(de)(de)開路(lu)電(dian)位差的(de)(de)推斷值約為(wei)(wei)50mV,不會形成(cheng)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率大(da)的(de)(de)溝(gou)狀腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。銹(xiu)斑(ban)下(xia)面的(de)(de)局部(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)到形成(cheng)通(tong)氣差電(dian)池(chi)需要(yao)相當長(chang)的(de)(de)時間，在求侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率（侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)深度(du)／時間）時，由于在該時間中不得不包括這段潛伏時間，所以(yi)(yi)求出(chu)的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率比真正的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)度(du)小。并(bing)且，因為(wei)(wei)銹(xiu)斑(ban)的(de)(de)存(cun)(cun)在和(he)(he)陰極以(yi)(yi)包圍銹(xiu)斑(ban)的(de)(de)形態存(cun)(cun)在，所以(yi)(yi)要(yao)比以(yi)(yi)直線存(cun)(cun)在的(de)(de)焊縫(feng)兩側(ce)形成(cheng)的(de)(de)陰極溝(gou)狀腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)場合IR壓降(jiang)增大(da)，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)速(su)度(du)也(ye)減小。


  C/S系宏觀(guan)電(dian)(dian)池腐蝕的(de)(de)場合，鋼筋和管道之間(jian)的(de)(de)開路電(dian)(dian)位差雖然高(gao)達300mV,可(ke)是(shi)腐蝕電(dian)(dian)流以(yi)及局部腐蝕速度(du)受局部陽(yang)(yang)極(ji)附近的(de)(de)IR壓(ya)降支配(pei)。這是(shi)因為(wei)(wei)在(zai)電(dian)(dian)阻率(lv)比(bi)較高(gao)的(de)(de)土壤(rang)中，流動的(de)(de)腐蝕電(dian)(dian)流在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)附近形成了高(gao)電(dian)(dian)流密度(du)，如果設定陽(yang)(yang)極(ji)的(de)(de)半徑為(wei)(wei)a、土壤(rang)電(dian)(dian)阻率(lv)為(wei)(wei)p、陽(yang)(yang)極(ji)電(dian)(dian)流為(wei)(wei)I時(shi)，其大小(xiao)可(ke)以(yi)用I0/2πa表示。式中由于(yu)a比(bi)較小(xiao)，IR壓(ya)降相當(dang)大。因此，例如假定a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)，局部腐蝕可(ke)以(yi)抑制到(dao)2mm/a的(de)(de)程度(du)。


 僅從各個腐蝕電(dian)位來看，焊縫區(qu)和母材區(qu)的(de)電(dian)位差在報告中即使最(zui)大的(de)值也(ye)小于(yu)68mV,根據極化(hua)曲線推定(ding)的(de)這兩部分的(de)溶解速度的(de)比在幾(ji)倍以內,這與事例(li)中的(de)最(zui)大值為40、80的(de)溝(gou)狀腐蝕系數不對(dui)應(ying)。


 在(zai)(zai)(zai)溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)快速進行的(de)(de)場合(he)，腐(fu)蝕(shi)(shi)區(qu)（焊(han)縫(feng)區(qu)）表面是沒有附著腐(fu)蝕(shi)(shi)生成物的(de)(de)最活性狀態(tai)，開路(lu)電(dian)位(wei)處(chu)在(zai)(zai)(zai)低電(dian)位(wei)，相反母材區(qu)卻(que)附著腐(fu)蝕(shi)(shi)生成物，具有較(jiao)高的(de)(de)開路(lu)電(dian)位(wei)。另(ling)外(wai)，使焊(han)縫(feng)區(qu)、母材區(qu)分別(bie)進行腐(fu)蝕(shi)(shi)求出來的(de)(de)電(dian)位(wei)，兩部分都處(chu)于同等(deng)的(de)(de)自然腐(fu)蝕(shi)(shi)狀態(tai)，并且在(zai)(zai)(zai)極化曲線測(ce)(ce)定下(xia)或者處(chu)在(zai)(zai)(zai)比(bi)－550mV(飽和甘(gan)汞電(dian)極基準）的(de)(de)自然電(dian)位(wei)稍(shao)高的(de)(de)恒電(dian)位(wei)電(dian)解下(xia)，兩部分都是活性表面。所以，在(zai)(zai)(zai)焊(han)縫(feng)區(qu)處(chu)于活性狀態(tai)、母材區(qu)大體(ti)處(chu)于自然腐(fu)蝕(shi)(shi)狀態(tai)的(de)(de)實際腐(fu)蝕(shi)(shi)條件(jian)下(xia)，很可(ke)能(neng)開路(lu)電(dian)位(wei)比(bi)分別(bie)測(ce)(ce)定的(de)(de)值(zhi)大，溶解電(dian)流的(de)(de)比(bi)值(zhi)比(bi)極化條件(jian)時大。


 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(xiu)鋼(gang)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。