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。如同在高清下載香蕉視頻app蘋果: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(nian)5月27日在(zai)(zai)Kure Beach開始的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)試(shi)驗(yan)中(zhong)，除了碳素(su)鋼(gang)(gang)以(yi)外還試(shi)驗(yan)了0.23%Cu的(de)(de)含銅(tong)鋼(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)長度(du)約11m（36 ft)、厚度(du)約9.5mm(3/8in),分別用了2根。令人感興趣的(de)(de)是(shi)，它與在(zai)(zai)稍前（1937年(nian)）開始的(de)(de)英(ying)國海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)全浸試(shi)驗(yan)（本節后述）不同，該試(shi)驗(yan)從(cong)平均潮位(wei)(wei)到海(hai)(hai)底土(tu)雖然只有約1.5m(5ft),卻使用了從(cong)海(hai)(hai)底土(tu)延伸到海(hai)(hai)上大氣的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)。現在(zai)(zai)人們都知道，設置在(zai)(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)裸(luo)露(lu)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)腐蝕在(zai)(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)飛濺(jian)帶及平均干潮位(wei)(wei)以(yi)下(xia)為最大，這一(yi)事實是(shi)1949年(nian)由(you)著名的(de)(de) Humble 報告公(gong)之(zhi)于眾的(de)(de)，所以(yi)可(ke)以(yi)認為該試(shi)驗(yan)（進行到1946年(nian)，未發(fa)表）的(de)(de)作法(fa)構思(si)巧妙。
1946年(nian)，由于附近(jin)揚水場泵停止運轉，沒(mei)(mei)有(you)海水流人，因(yin)此環(huan)境條(tiao)件改變，試驗中止。把試驗材(cai)料回收(shou)進行(xing)研究發現(xian)，在海水飛濺帶腐(fu)蝕(shi)峰值(zhi)位(wei)置，含銅鋼(gang)和碳(tan)素(su)鋼(gang)在腐(fu)蝕(shi)上沒(mei)(mei)有(you)差(cha)別，在平均干潮(chao)(chao)位(wei)0.3m(1ft)下的(de)腐(fu)蝕(shi)峰值(zhi)位(wei)置，含銅鋼(gang)的(de)腐(fu)蝕(shi)約(yue)為碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)60%。并且，在潮(chao)(chao)差(cha)部兩(liang)種鋼(gang)都發生了劇烈(lie)的(de)孔蝕(shi)。
1946年(nian)7月(yue)，在以前的(de)(de)試驗材里加入市(shi)售(shou)的(de)(de)低合金鋼(gang),到(dao)1950年(nian)為止繼續進行了3年(nian)7個月(yue)的(de)(de)鋼(gang)樁試驗。這次沒有(you)流速，把潮位的(de)(de)變化(hua)作為影響因(yin)素。將海水(shui)飛濺帶與碳素鋼(gang)的(de)(de)腐蝕峰值(zhi)進行對比，含銅鋼(gang)約80%,市(shi)售(shou)的(de)(de)低合金鋼(gang)約70%。
1950年(nian)，INCO公司(si)的(de)海(hai)水腐蝕(shi)試驗(yan)場從(cong)Kure Beach遷移到現在的(de)Harbor Island,N.C..現在被稱為(wei)(wei) La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年(nian)，U.S.Steel 公司(si)的(de) Larrabee 在這個(ge)試驗(yan)場開始了Cu-Ni-P系低合金鋼的(de)長(chang)尺(chi)材(cai)暴(bao)露試驗(yan)。采用Ni含量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.3%或(huo)者(zhe)0.5%、Cu含量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.2%或(huo)者(zhe)0.5%、P含量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.11%~0.17%的(de)6種鋼材(cai)。試驗(yan)材(cai)料定(ding)為(wei)(wei)長(chang)度(du)6m(約20ft)、寬度(du)150mm(約6in)。
有(you)趣(qu)的是，雖然已經開發了COR-TEN,為什么不在(zai)這里進行COR-TEN或者(zhe) Cr系(xi)低合金鋼(gang)的試驗呢？把含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較低）和碳素(su)鋼(gang)一起作為比較材料。
根據(ju)所發表(biao)的(de)(de)(de)5年間的(de)(de)(de)試(shi)驗結果，Larrabee在文獻的(de)(de)(de)緒言中(zhong)說(shuo)：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作(zuo)者注：splash zone(海(hai)水(shui)飛濺(jian)帶）］”。可是(shi)沒有(you)(you)引用文獻。根據(ju)敘述U.S.Steel公(gong)司耐(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)(gang)(gang)開發經過的(de)(de)(de)紺野的(de)(de)(de)資料(資料5),當(dang)時在Carnegie Ilinois 公(gong)司的(de)(de)(de)Larrabee把Cu、Ni、Cr、P以及(ji)將其組合的(de)(de)(de)17種試(shi)驗鋼(gang)(gang)(gang)在工業地區、田園地區及(ji)臨海(hai)地區（Kure Beach)進行了(le)大氣(qi)暴曬(shai)試(shi)驗，Ni-Cu-P系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)在海(hai)濱(bin)大氣(qi)中(zhong)顯(xian)示出良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性，據(ju)說(shuo)成(cheng)為(wei)了(le)Ni-Cu-P系(xi)耐(nai)海(hai)水(shui)鋼(gang)(gang)(gang)開發的(de)(de)(de)開端。然而，即使在系(xi)列(lie)試(shi)驗中(zhong)，實際(ji)含Cr的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)在17種鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)只有(you)(you)3.1%Cr-1.1%Cu(低(di)P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低(di)P)兩種，好(hao)像沒有(you)(you)把鉻(ge)作(zuo)為(wei)主要研(yan)究(jiu)對(dui)象(xiang)。
1970年出版的(de)(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和(he)Phelps有關(guan)海(hai)洋(yang)中使用結構鋼(gang)的(de)(de)文(wen)獻(xian)，給出了關(guan)于碳(tan)素(su)(su)(su)鋼(gang)、含銅鋼(gang)、耐(nai)候(hou)鋼(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系(xi)、ASTM A242、Type 1)等，在Kure Beach 的(de)(de)24.38m（80 ft)及243.8m(800 ft)地段(duan)進行大氣暴曬(shai)試驗的(de)(de)結果。根據該結果，離(li)海(hai)岸24.38m(80ft)地段(duan)經(jing)2年暴曬(shai)，耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)減(jian)厚(hou)量(liang)是0.16mm(6.4mil),與碳(tan)素(su)(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)減(jian)厚(hou)量(liang)0.9mm(36 mil)相比(bi)，耐(nai)候(hou)性(xing)高5倍以上，可是耐(nai)候(hou)鋼(gang)0.16mm這一數據要(yao)比(bi)243.8m(800 ft)地段(duan)的(de)(de)碳(tan)素(su)(su)(su)鋼(gang)7.5年的(de)(de)數據差。24.38m(80ft)地段(duan)的(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)5年間的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)減(jian)量(liang)增(zeng)加(jia)到0.49mm(19.4mil),說明(ming)即使比(bi)碳(tan)素(su)(su)(su)鋼(gang)好，絕對的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)對于裸露使用也不完全充分(fen)。
關(guan)于該(gai)數據(ju)沒有引用文獻，不(bu)(bu)知(zhi)道是(shi)什(shen)么(me)時候得到的(de)(de)(de)，然而(er)作(zuo)者1960年與(yu)Phelps見面(mian)時，他曾經(jing)說過耐(nai)(nai)候鋼(gang)(gang)在(zai)24.38m(80ft)地段、進(jin)而(er)在(zai)海(hai)(hai)水飛濺帶(dai)耐(nai)(nai)蝕性不(bu)(bu)好是(shi)因(yin)為(wei)添加了(le)鉻(ge),所以U.S.Steel 公司從耐(nai)(nai)候鋼(gang)(gang)里除去了(le)鉻(ge)。假如該(gai)數據(ju)或者類似的(de)(de)(de)數據(ju)在(zai)20世紀(ji)50年代初(chu)期存在(zai)的(de)(de)(de)話，那(nei)(nei)么(me)上述(shu)的(de)(de)(de)考慮方法(fa)把鉻(ge)除外(wai)是(shi)可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)。鉻(ge)是(shi)能(neng)有效地提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)在(zai)海(hai)(hai)水中耐(nai)(nai)蝕性惟一的(de)(de)(de)元素，正(zheng)如后面(mian)所敘述(shu)的(de)(de)(de)那(nei)(nei)樣，U.S.Steel 公司的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)海(hai)(hai)水鋼(gang)(gang)是(shi)為(wei)了(le)減輕飛濺帶(dai)的(de)(de)(de)腐蝕，可(ke)能(neng)也沒有把海(hai)(hai)水中的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性作(zuo)為(wei)目標，這與(yu)不(bu)(bu)加鉻(ge)是(shi)一致的(de)(de)(de)。
下面在談一下 Larrabee 在Wrightsville Beach做(zuo)的(de)(de)長尺材海(hai)水試(shi)驗(yan)。雖然試(shi)驗(yan)連續進行(xing)了9年(nian)(nian)(nian)，可是(shi)只發表了5年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)結(jie)果。6種(zhong)鋼材之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼顯示出(chu)最好的(de)(de)結(jie)果。在海(hai)水飛(fei)濺帶的(de)(de)腐蝕峰值位置最大減(jian)(jian)厚量是(shi)2.2mm(87 mil; 0.44mm/年(nian)(nian)(nian)），平(ping)均(jun)(jun)減(jian)(jian)厚量是(shi)0.43mm(17 mil;0.09mm/年(nian)(nian)(nian)），碳(tan)素鋼的(de)(de)最大值＞6.2mm(穿透249 mil板厚；＞1.2mm/年(nian)(nian)(nian)），與(yu)平(ping)均(jun)(jun)值2.45mm(98 mil;0.49mm/年(nian)(nian)(nian)）相比(bi)，最大值是(shi)3倍以上，平(ping)均(jun)(jun)值是(shi)5倍以上。另外，兩種(zhong)鋼的(de)(de)數據平(ping)均(jun)(jun)減(jian)(jian)厚量分別約1mm及3.5mm。
同(tong)時進行的(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地(di)段大氣暴(bao)曬(shai)3.5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)結果是(shi)(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)(nian)），碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)(nian)），這與(yu)長(chang)尺(chi)材(cai)海水飛濺帶的(de)(de)(de)(de)平均(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)相當接(jie)近(jin)，說明了(le)24.38m(80ft)地(di)段試驗場大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)嚴酷性(xing)。但是(shi)(shi)(shi)，平均(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)的(de)(de)(de)(de)比(bi)（碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)／低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)）在飛濺帶是(shi)(shi)(shi)5.8,在24.38m(80 ft)地(di)段是(shi)(shi)(shi)8.5,可見低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)優(you)越(yue)性(xing)大。Larrabee談(tan)到(dao)該(gai)問(wen)題，如果在飛濺帶比(bi)水面更(geng)高的(de)(de)(de)(de)部分，那么這種(zhong)優(you)越(yue)性(xing)是(shi)(shi)(shi)能夠期待的(de)(de)(de)(de)。另外(wai)，這種(zhong)低(di)合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在24.38m(80 ft)地(di)段的(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量(liang)0.28mm(0.08mm/年(nian)(nian)）比(bi)前述的(de)(de)(de)(de)耐候鋼(gang)(gang)(gang)(gang)2年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量(liang)0.16mm(0.08mm/年(nian)(nian)）或者5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量(liang)0.49mm(0.1mm/年(nian)(nian)）雖(sui)然沒有大的(de)(de)(de)(de)差(cha)別(bie)，可是(shi)(shi)(shi)如果看碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)數據,在這個暴(bao)曬(shai)場進行腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗，好像每年(nian)(nian)有很大差(cha)異，也(ye)許不能直接(jie)進行比(bi)較。
長尺材海中(zhong)部分的(de)(de)腐蝕，無論(lun)碳素鋼(gang)(gang)或者0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)(gang)，平均減(jian)厚量5年約為(wei)1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都(dou)是相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)。在(zai)這篇報(bao)告(gao)中(zhong)正像Larrabee 所(suo)敘述的(de)(de)那樣(yang)，海水中(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕取決于(yu)向鋼(gang)(gang)表面(mian)提供溶解(jie)氧的(de)(de)多少，這在(zai)當時已經眾所(suo)皆知(zhi)。如果假定由于(yu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)化學成分在(zai)海水中(zhong)的(de)(de)腐蝕速度不(bu)同(tong)(tong)，那么表面(mian)生(sheng)成的(de)(de)作為(wei)銹層溶解(jie)氧擴散障壁的(de)(de)性質也應(ying)該不(bu)同(tong)(tong)。
可是與(yu)大氣中(zhong)生成的(de)(de)銹層(ceng)不(bu)同(tong)，低合金鋼化學(xue)成分的(de)(de)不(bu)同(tong)幾(ji)乎(hu)(hu)不(bu)能使(shi)銹層(ceng)的(de)(de)性質(zhi)產生差別，該結果沒有(you)出乎(hu)(hu)意料之外。在(zai)本(ben)節后(hou)面敘述的(de)(de)英國研究(jiu)結果也表明，能使(shi)海水中(zhong)腐蝕(shi)減低的(de)(de)元素大體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾(ji)乎(hu)(hu)沒有(you)效果。
用(yong)于護岸等的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)(de)腐(fu)蝕，如(ru)上所述(shu)在(zai)(zai)海(hai)水飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)最大，這部分的(de)(de)腐(fu)蝕損(sun)傷決定(ding)了鋼(gang)(gang)樁(zhuang)總體的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命，所以減(jian)低飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)的(de)(de)腐(fu)蝕也就是(shi)意味著延(yan)長了鋼(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命。如(ru)Schmit和Phelps所敘述(shu)的(de)(de)那樣：“飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)的(de)(de)防(fang)(fang)蝕，因為(wei)(wei)涂漆(qi)、包敷、混凝土都(dou)會提高(gao)成本(ben)，所以對(dui)耐(nai)(nai)蝕鋼(gang)(gang)才有意義(yi)。可是(shi)，在(zai)(zai)海(hai)水中(zhong)碳(tan)素鋼(gang)(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕速度很小，經過20年(nian)為(wei)(wei)0.05mm/年(nian)（2mpy),比這更低的(de)(de)是(shi)0.025mm/年(nian)（1mpy),在(zai)(zai)多數場合(he)下(xia)即使(shi)(shi)不進行防(fang)(fang)蝕也能滿足(zu)使(shi)(shi)用(yong)要求，如(ru)果需要的(de)(de)話可以實施(shi)電氣防(fang)(fang)蝕措施(shi)”。這樣的(de)(de)考(kao)慮(lv)方法(fa)是(shi)妥當的(de)(de)，應該(gai)把海(hai)水飛(fei)濺(jian)帶(dai)(dai)耐(nai)(nai)蝕性優秀的(de)(de)耐(nai)(nai)海(hai)水鋼(gang)(gang)作為(wei)(wei)生產目(mu)標。
從那以后(hou)(hou)(hou)，U.S.Steel 公(gong)司(si)在(zai)美國14個場(chang)所做了實用試驗后(hou)(hou)(hou)，從1964年開(kai)始以USS MARINER 鋼(gang)（Cu-Ni-P系）商品名進行銷售。關(guan)于(yu)實用試驗在(zai)本書資(zi)料5表(biao)17中給(gei)出，初期(qi)的主要(yao)使用實例在(zai)該資(zi)料的表(biao)21中給(gei)出。如下一節所述，這種(zhong)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)的技術，先后(hou)(hou)(hou)于(yu)1965年被當時的富(fu)士制(zhi)鐵(tie)、八幡制(zhi)鐵(tie)公(gong)司(si)及1967年被川崎制(zhi)鐵(tie)公(gong)司(si)引(yin)入(ru)日本。
在英國，以英國鋼鐵協會腐(fu)蝕委員會為首，于1930年(nian)后期(qi)，開始了碳素(su)鋼或低合金鋼的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)或海水耐蝕性的(de)(de)(de)研究(jiu)。這主(zhu)要(yao)是(shi)考慮(lv)到在沒有涂漆(qi)保(bao)護的(de)(de)(de)用途上(shang)，如(ru)果能減少(shao)腐(fu)蝕率，且能夠使(shi)用較薄的(de)(de)(de)構件，即(ji)使(shi)價格(ge)高，也(ye)會受到工(gong)程師的(de)(de)(de)歡迎。關于大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)試(shi)驗結(jie)果已經在2.1.1節中(zhong)敘述過(guo)。試(shi)驗的(de)(de)(de)場合，主(zhu)要(yao)是(shi)考慮(lv)能否(fou)在由于錨或鏈使(shi)涂漆(qi)受到機械(xie)損傷的(de)(de)(de)船舶(bo)上(shang)使(shi)用鋼板。
1935年9月(yue)，首先(xian)，為了(le)(le)(le)研(yan)究放置試(shi)(shi)驗材的(de)(de)(de)(de)水深(shen)影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素、軋(ya)制(zhi)(zhi)氧(yang)化皮(pi)影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素、試(shi)(shi)片尺(chi)寸引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)腐蝕率的(de)(de)(de)(de)不同(tong)等(deng)主要(yao)試(shi)(shi)驗條件，開(kai)始了(le)(le)(le)海水浸(jin)泡試(shi)(shi)驗。結(jie)果(guo)表明，在(zai)約1m以上，水深(shen)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素小，促進孔(kong)蝕的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制(zhi)(zhi)氧(yang)化皮(pi)應該(gai)除掉，尺(chi)寸不同(tong)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗材的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)不能(neng)進行(xing)比較(jiao)等(deng)。并(bing)且，為了(le)(le)(le)了(le)(le)(le)解(jie)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)化學組(zu)成的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，注意到能(neng)改(gai)變溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)供給狀況(kuang)的(de)(de)(de)(de)海洋生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，進行(xing)了(le)(le)(le)使銹層不同(tong)所引(yin)(yin)起的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)差(cha)如何反映到試(shi)(shi)驗結(jie)果(guo)上的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。
為了研究低合金組(zu)(zu)成的(de)影響(xiang)，所進行的(de)4組(zu)(zu)暴露試驗(yan)的(de)第(di)1組(zu)(zu)試驗(yan)表(biao)明，0.5%Cu鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕性和碳(tan)素鋼(gang)(gang)完全沒(mei)有差(cha)別。從1940年起，經(jing)7個月在(zai)Plymouth進行的(de)第(di)2組(zu)(zu)試驗(yan)，除了9種(zhong)碳(tan)素鋼(gang)(gang)外，使(shi)用了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)）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)(gang)等，全部使(shi)用了30種(zhong)鋼(gang)(gang)。雖然(ran)Cr-Cu-Si-P鋼(gang)(gang)的(de)腐蝕率比碳(tan)素鋼(gang)(gang)稍(shao)低，可是認為在(zai)統計上幾乎沒(mei)有意義，實質(zhi)上腐蝕率低的(de)鋼(gang)(gang)只有Cr-Al系(xi)。而且，其他鋼(gang)(gang)沒(mei)有發生(sheng)(sheng)孔蝕，而Cr-Al系(xi)卻產生(sheng)(sheng)了0.5mm程度的(de)孔蝕。
從(cong)1946年開始在Emsworth進行(xing)了60種(zhong)鋼(gang)為(wei)期5年的(de)試驗(yan)。使用的(de)試驗(yan)材是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)（19種(zhong)）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)（3種(zhong)）、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，試驗(yan)材還(huan)有(you)以0.2%Cu為(wei)基體添(tian)加總量為(wei)小于(yu)1%的(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等元(yuan)素試驗(yan)材。
根據2年(nian)后的(de)結果(guo)(guo)(guo)，表明有(you)(you)顯著效果(guo)(guo)(guo)的(de)是鉻，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率從碳(tan)素鋼(gang)的(de)約3mdd(0.075mm/年(nian)）開始(shi)隨著鉻的(de)添加(jia)(jia)成(cheng)直線下降，至3%Cr變成(cheng)1mdd(0.025mm/年(nian)）。添加(jia)(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等即(ji)使(shi)沒有(you)(you)添加(jia)(jia)鉻，腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率也能(neng)分別降低(di)到碳(tan)素鋼(gang)的(de)59%、80%、90%,可(ke)是在(zai)與(yu)1%~3%的(de)鉻共存(cun)(cun)時，這些(xie)元(yuan)素的(de)貢獻非帶小，鉻的(de)效果(guo)(guo)(guo)非常大(da)，并且，看不出與(yu)鉻共存(cun)(cun)的(de)Co、P、Si等元(yuan)素的(de)效果(guo)(guo)(guo)。除了(le)0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)顯示有(you)(you)碳(tan)素鋼(gang)的(de)75%的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率外，添加(jia)(jia)As、Bi、Pb等元(yuan)素的(de)鋼(gang)沒有(you)(you)效果(guo)(guo)(guo)。單(dan)獨添加(jia)(jia)0.5%Cu,與(yu)0.15%P共存(cun)(cun)時，雖然(ran)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率稍(shao)有(you)(you)下降但是由于數據少還未能(neng)搞清楚。
5年后(hou)的(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)與2年后(hou)的(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)沒有實質的(de)(de)變化(hua)。表示有顯著效果(guo)(guo)的(de)(de)是(shi)鉻，2.5%~3%Cr使腐蝕率(lv)(lv)減少一半.結(jie)果(guo)(guo)最好的(de)(de)是(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐蝕率(lv)(lv)是(shi)1.0mpy(0.025mm/年）。可(ke)是(shi)不加(jia)鋁的(de)(de)2.6%Cr鋼的(de)(de)腐蝕率(lv)(lv)是(shi)1.2mpy(0.030mm/年），這一結(jie)果(guo)(guo)是(shi)否表明(ming)鋁起(qi)了主(zhu)要作用(yong)還(huan)不清楚。
把在(zai)這(zhe)里(li)使用的(de)試(shi)驗材，同時提(ti)供到屬于工業地區的(de)Sheffied進行了(le)5年的(de)大氣(qi)暴曬試(shi)驗。與(yu)該結果相比，在(zai)海(hai)水試(shi)驗中(zhong)鋼(gang)中(zhong)添加(jia)元(yuan)素的(de)效果小(xiao)，這(zhe)一結果，使報告(gao)者感到失望。溶解氧(yang)的(de)供給控制著腐(fu)蝕速度，再加(jia)上(shang)只要(yao)作(zuo)為覆蓋(gai)表面銹(xiu)的(de)氧(yang)擴(kuo)散障(zhang)壁的(de)性質(zhi)不(bu)同，就可(ke)以(yi)期(qi)待添加(jia)元(yuan)素的(de)效果，這(zhe)是當時所知(zhi)道(dao)的(de)事實，因為海(hai)水中(zhong)的(de)銹(xiu)層不(bu)像大氣(qi)中(zhong)銹(xiu)層那(nei)樣受到干(gan)濕交替作(zuo)用，在(zai)本質(zhi)上(shang)防蝕能力就小(xiao)，而且鋼(gang)的(de)化學(xue)組(zu)成所引起的(de)銹(xiu)層性質(zhi)的(de)差(cha)異小(xiao)，所以(yi)與(yu)其說對鉻的(de)效果難以(yi)想(xiang)像，不(bu)如說這(zhe)是現在(zai)一般(ban)考慮方(fang)法的(de)重要(yao)過程。
另一方(fang)面(mian)，美國(guo)長期在(zai)海中(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)結構物的(de)(de)(de)重要性(xing)(xing)增(zeng)加了(le)，作為了(le)解結構材料的(de)(de)(de)長期耐久(jiu)性(xing)(xing)，決定防蝕法應用(yong)的(de)(de)(de)必要性(xing)(xing)或其設計上的(de)(de)(de)正確性(xing)(xing)的(de)(de)(de)基礎數(shu)據，在(zai)海水中(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕數(shu)據的(de)(de)(de)需(xu)要增(zeng)多了(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de) Southwell 和 Alexanders等，從(cong)1946~1947年起在(zai)巴拿馬(ma)的(de)(de)(de)Ft.Amador海面(mian)2.4km的(de)(de)(de)Naos島（太平洋）上進行了(le)52種(zhong)金屬材料的(de)(de)(de)海洋暴(bao)露試(shi)驗(yan)。所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)材料中(zhong)12種(zhong)是鋼(gang)，除了(le)碳素鋼(gang)之外，使用(yong)了(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及4種(zhong)低合金鋼(gang)。定為1、2、4、8及16年回收(shou)，反復(fu)數(shu)是2。試(shi)驗(yan)是在(zai)潮差帶(dai)的(de)(de)(de)中(zhong)央和最低潮位(wei)正下面(mian)2個部位(wei)進行的(de)(de)(de)。全(quan)部用(yong)了(le)1000片(pian)試(shi)片(pian)。
中(zhong)間報告分8次出(chu)(chu)版(ban)，1970年發(fa)表(biao)了包括16年結(jie)果(guo)的最終報告。出(chu)(chu)乎意料的結(jie)果(guo)是，鎳鋼(gang)、鉻鋼(gang)、4種低(di)合(he)金鋼(gang)在海中(zhong)的耐蝕性全(quan)都比碳(tan)素鋼(gang)差，在潮(chao)差帶也(ye)同樣差。主(zhu)要的試驗結(jie)果(guo)歸納于(yu)表(biao)3-1。
鉻鋼(gang)的平(ping)均(jun)(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)20%~50%,16年(nian)后的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)也同樣大(da)(da)。這和(he)(he)在英(ying)國(guo)等得到鉻在海中是有效的結論完全不同。在巴拿馬的試(shi)驗(yan)，第1年(nian)的平(ping)均(jun)(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)是碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的1/2以下，可是第4年(nian)略超過碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)，8年(nian)中大(da)(da)致形成穩定腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)后保持比碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)30%~40%的速度(du)。但是只有孔(kong)蝕(shi)(shi)深度(du)和(he)(he)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相同。相反在潮差帶平(ping)均(jun)(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)和(he)(he)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相比沒有變化(hua)，然而孔(kong)蝕(shi)(shi)深度(du)是碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的2.3~2.5倍。
鎳鋼(gang)在全浸帶的(de)(de)(de)平均腐蝕(shi)深度(du)(du)比(bi)碳素鋼(gang)只大10%,第16年(nian)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速(su)度(du)(du)和碳素鋼(gang)相比(bi)幾乎沒有變化，然而最大孔蝕(shi)深度(du)(du)是碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)2倍以上。相反潮差帶的(de)(de)(de)16年(nian)間的(de)(de)(de)年(nian)平均腐蝕(shi)深度(du)(du)比(bi)碳素鋼(gang)大20%,可是8年(nian)間的(de)(de)(de)最大孔蝕(shi)深度(du)(du)相同(tong)。
Cr-Ni-Cu-P系的低合(he)金(jin)鋼，在潮差(cha)帶與碳素鋼相同，在全浸帶平(ping)均腐蝕深度、最大(da)腐蝕深度都是50%或者更大(da)。
Ni-Cu或(huo)者(zhe)Ni-Cu-Mo-P系(xi)的(de)低合金鋼(gang)，雖然在全浸帶、潮差帶的(de)平均腐蝕深(shen)度都與碳素鋼(gang)接近，可是不管(guan)在哪種(zhong)試驗環境下最(zui)大腐蝕深(shen)度也是45%~100%。
根據(ju)以上的結果，在(zai)潮差(cha)帶、全浸帶或(huo)者其(qi)兩(liang)方耐(nai)蝕性(xing)好的低合金組成的耐(nai)蝕鋼是不能存在(zai)的。該報告出版時，在(zai)有關人員之間引起了(le)很大(da)的轟動。并且，這個結果至(zhi)今(jin)仍很有名，在(zai)海洋環(huan)境的腐蝕解說中必被引用(yong)，然而好像多數(shu)是拿熱帶的巴拿馬的異常數(shu)據(ju)的微量差(cha)別(bie)進行敘述的。
根據鉻含量高的(de)鋼(gang)，平(ping)均(jun)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)比(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)小而(er)最大(da)(da)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)比(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)大(da)(da)的(de)上(shang)述Hudson結(jie)果，專家(jia)們認(ren)識到單加(jia)入(ru)鉻時必(bi)須注(zhu)意(yi)局部腐蝕(shi)(shi)，可(ke)是巴拿馬的(de)試驗結(jie)果表(biao)(biao)明局部腐蝕(shi)(shi)沒有問題，而(er)平(ping)均(jun)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)卻(que)比(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)大(da)(da)，而(er)且3%鉻鋼(gang)比(bi)(bi)5%鉻鋼(gang)的(de)傾向性大(da)(da)。鎳鋼(gang)的(de)平(ping)均(jun)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)是碳素(su)(su)鋼(gang)的(de)2倍(bei)以上(shang)，也與其他人的(de)經驗完全不同(tong)。如(ru)下一節(jie)所敘述的(de)那(nei)樣，在(zai)開發(fa)的(de)耐(nai)海(hai)水鋼(gang)的(de)大(da)(da)部分(fen)都添加(jia)了鉻，關于這(zhe)些鋼(gang)所獲(huo)得(de)的(de)數據表(biao)(biao)明，平(ping)均(jun)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)、最大(da)(da)腐蝕(shi)(shi)深(shen)(shen)度(du)都比(bi)(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)明顯地減輕。
