含(han)銅鋼在(zai)1%硫(liu)(liu)酸中的(de)腐蝕，與(yu)一定(ding)程度的(de)硫(liu)(liu)共存(cun)時比碳索鋼降低，可是硫(liu)(liu)過(guo)低時反(fan)而(er)(er)增大，這是1965年（昭和40年）高村發表的(de)非常(chang)有趣而(er)(er)且(qie)有價值的(de)結論（參(can)照圖4-2)。

 以前對(dui)(dui)酸中銅(tong)的(de)效(xiao)果(guo)雖然也進行過(guo)種種研究，可全部(bu)是根(gen)據銅(tong)能夠(gou)抑制鋼中硫(liu)的(de)腐蝕的(de)觀點(dian).因此這是Cu/S比(bi)率在一定(ding)值以上(shang)對(dui)(dui)提高耐蝕性有利的(de)觀點(dian)。

 同年Williams等在(zai)(zai)發表(biao)的(de)(de)論(lun)文(wen)中認為(wei)，如(ru)前一(yi)節所敘述(shu)的(de)(de)那樣，在(zai)(zai)42%硫酸(suan)中含銅在(zai)(zai)0.1%以(yi)(yi)上的(de)(de)鋼耐蝕性優秀，這(zhe)是當時的(de)(de)煉鋼技術水平硫含量高(gao)的(de)(de)原(yuan)因，然而他們在(zai)(zai)同一(yi)論(lun)文(wen)中，都(dou)對Cu/S比(bi)感興趣(qu)，繪制了Cu/S重量比(bi)和(he)腐蝕量的(de)(de)關系圖。結果表(biao)明(ming)偏差(cha)非常大，然而作為(wei)傾(qing)向來(lai)說(shuo)，Cu/S比(bi)高(gao)的(de)(de)鋼腐蝕降低了，作者(zhe)們認為(wei)如(ru)果Cu/S比(bi)在(zai)(zai)3.5以(yi)(yi)上，可(ke)以(yi)(yi)提高(gao)耐蝕性。

 可是(shi)，這是(shi)低硫(liu)材沒有(you)包括在(zai)試驗(yan)材中的(de)(de)(de)(de)結(jie)論(lun)。他們使用的(de)(de)(de)(de)Cu/S比(bi)≤3.5的(de)(de)(de)(de)鋼其含銅(tong)(tong)在(zai)0.1%以(yi)下時(shi)，由于S≥0.012%,顯現出(chu)(chu)硫(liu)的(de)(de)(de)(de)有(you)害作(zuo)用。相(xiang)反Cu/S>3.5的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)材料，因為(wei)銅(tong)(tong)含量(liang)為(wei)0.01%~0.16%、硫(liu)含量(liang)為(wei)0.014%~0.04%,所(suo)以(yi)有(you)效量(liang)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)伴隨著足夠量(liang)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)表現出(chu)(chu)良好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性。如果(guo)把能承受更大(da)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)0.16%Cu、0.005%S(Cu/S=32)或(huo)0.02%Cu、0.005%S（Cu/S=4)的(de)(de)(de)(de)低硫(liu)材同(tong)時(shi)進行試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)話，一定不能得到(dao)Cu/S比(bi)大(da)的(de)(de)(de)(de)鋼耐蝕(shi)性好的(de)(de)(de)(de)結(jie)論(lun)。

高村等的研究是在1%硫酸、26℃中得到的結果，可是以后長野在1N(約5%)硫(liu)酸、35℃條件下，研究了S對含有約0.3%Cu鋼腐蝕的影響，認為通過與約大于0.007%S共存能夠得到良好的耐蝕性。另外，還同時出示了在0.3%Cu鋼中硫低于0.007%的場合碳含量對腐蝕的影響，在碳析出FegC以上的濃度中，C/S比在20以上、Cu/S比在30以上發生非常激烈的腐蝕。

 關于在中濃度硫酸中的行為，寺前等曾經對多種成分系的試驗鋼進行過研究。其中，在60℃的40%硫酸中試驗0.3%Cu0.5% Ni-0.5% Cr-0.05%Sb鋼，他們曾發表過硫含量從0.004%到0.046%的試驗材料的腐蝕按直線增加的結果，這和高村等的結果不一致。并且小若等在60℃的30%硫酸中試驗了0.5%Cr-0.5%Ni-0.8%Cu鋼（0.005%~0.056%S),硫含量約在0.016%以下，腐蝕急減；可是在該值以上，按直線略微增大；在0.056%S時，變成為最小值的2倍。因為這些數據是與Ni、Cr或者Sb共存的，所以不能夠和高村等或長野的數據進行直接比較。雖然在小若等的數據上有類似性，可是在寺前等的數據上沒有看到在低硫區腐蝕的增大，這也許是由于銻的作用。

 長野在上述報告中，根據純鐵或硫含量不足的含銅鋼在約10^-3mol以上的Cu²⁺離子在2mol/dm³(1N)硫酸中存在時促進腐蝕，在2mol/dm³(1N)硫酸中加入H,S時純鐵隨著H₂S濃度增大而腐蝕性增強，以及硫含量不足的含銅鋼降低腐蝕的這些結果，敘述了硫含量足夠的含銅鋼因溶解析出Cu²⁺和H₂S,在鋼表面生成Cu₂S的沉淀性覆膜，主要通過覆蓋陰極的活性點而降低了腐蝕.Cu₂S的生成和以前提出的關于銅防蝕作用的幾篇報告的觀點是一致的。

 長野在另外的報告中指出，即使含銅鋼中的硫充分，在與少量Y、Zr、Ti、V、Mo、W共存時，在硫酸中（實驗使用1NH₂SO₄),含銅鋼會加速腐蝕。這是由于前3種元素在鋼中生成不溶于硫酸的YS、Mn(Zr)S、Ti₂S,抑制了硫的效果；而后3種元素在硫酸中溶解后分別生成VO^-₃、MoO^2-₄、WO^2-₄,妨礙了Cu₂S覆膜的生成。

下面歸納一下寺前等在60℃ 40%硫酸中進行的在0.3%Cu鋼（0.004%~0.006%S)中添加各種元素的試驗結果。

對提高耐蝕性有效果的元素：Sb、Se、As

對提高耐蝕性稍微有效果的元素：Si

對(dui)耐(nai)蝕性(xing)幾(ji)乎沒有影響的元素：Sn、Bi、Te

使(shi)耐(nai)蝕性稍微降(jiang)低的元素(su)：C、Mn

使耐蝕性降低的(de)元素：Cr、Ni

使耐(nai)蝕性顯著(zhu)降低的元素：P、S、Ti、Mo

 這些元素中(zhong)被認為(wei)(wei)(wei)有(you)效的(de)(de)添(tian)加元素的(de)(de)量(liang)是把基體鋼的(de)(de)腐蝕量(liang)定為(wei)(wei)(wei)1時，分別(bie)為(wei)(wei)(wei)0.05%Sb:0.44,0.1%Sb:0.31,0.07%Se:0.59,0.12%Se:0.53,0.08%As:0.80,0.21%As:0.76.并且，通過添(tian)加0.5%Ni、0.5%Cr、0.5%Ni-0.5%Cr可以(yi)促進(jin)腐蝕的(de)(de)量(liang)分別(bie)為(wei)(wei)(wei)2.3、1.4、1.7.可是，在0.3%Cu-0.5%Ni-0.5%Cr中(zhong)添(tian)加0.1%以(yi)上的(de)(de)銻(ti)時，則變(bian)為(wei)(wei)(wei)0.5,銻(ti)抑制了Cr、Ni的(de)(de)促進(jin)作用。

 關于(yu)0.3%Cu-Sb鋼可減輕腐(fu)蝕的(de)問題，根(gen)據極(ji)(ji)化(hua)行為(wei)的(de)測定和腐(fu)蝕生成物的(de)X射(she)線衍(yan)射(she)結(jie)果，認為(wei)是由(you)于(yu)銅抑(yi)制(zhi)(zhi)了(le)陽極(ji)(ji)反應(ying)，而(er)銻在(zai)強化(hua)抑(yi)制(zhi)(zhi)陽極(ji)(ji)反應(ying)的(de)同時，在(zai)表(biao)面形(xing)成了(le)Cuz2Sb覆膜，抑(yi)制(zhi)(zhi)了(le)陰(yin)極(ji)(ji)反應(ying)。

 如在4.2.1節小若等(deng)(deng)所敘述的(de)那樣，把鍋爐低(di)溫部被(bei)暴露的(de)腐蝕環境分為(wei)3個(ge)階段，分別研(yan)究了各階段的(de)合金元素的(de)效果。將(jiang)他們的(de)結(jie)果示(shi)于表(biao)4-2.表(biao)中同時給(gei)出了在硫酸濃度比較(jiao)低(di)的(de)條(tiao)件(jian)(jian)下，寺前等(deng)(deng)求出的(de)上述結(jie)果。可以認為(wei)它與小若等(deng)(deng)第1階段的(de)數(shu)(shu)據，即表(biao)4-2他們的(de)數(shu)(shu)據中最左一欄的(de)數(shu)(shu)據是同等(deng)(deng)條(tiao)件(jian)(jian)下的(de)結(jie)果。

 關于(yu)在硫(liu)酸(suan)濃度(du)比(bi)較(jiao)低(di)條件(jian)下合金元素的(de)(de)(de)效果，寺前(qian)等和小若等的(de)(de)(de)數據(ju)比(bi)較(jiao)一(yi)致。惟一(yi)不同(tong)的(de)(de)(de)是(shi)硫(liu)的(de)(de)(de)效果，小若等根(gen)據(ju)高村(cun)或他們的(de)(de)(de)結論認(ren)為：為了使添加(jia)銅有效果，需要一(yi)定程度(du)以上的(de)(de)(de)硫(liu)，硫(liu)是(shi)有效的(de)(de)(de)，而(er)寺前(qian)等卻認(ren)為硫(liu)是(shi)有害的(de)(de)(de)。

 如果看表(biao)4-2中的(de)(de)(de)(de)(de)小若等的(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)就(jiu)可(ke)以(yi)知道(dao)，由(you)于(yu)3個階(jie)段(duan)(duan)各自的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)不(bu)同，合金元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果有(you)很大差(cha)異。特(te)別(bie)是(shi)鉻在他們認為最重要的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)3階(jie)段(duan)(duan)，即在加(jia)入了(le)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)85%硫酸、110℃條件(jian)下，雖然(ran)是(shi)被指定(ding)為有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)元素(su)之一，但是(shi)加(jia)入5%Cr以(yi)上，在沒有(you)活(huo)性炭(tan)存在的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)硫酸濃度(du)條件(jian)（第(di)(di)2階(jie)段(duan)(duan)）或者低硫酸濃度(du)條件(jian)（第(di)(di)1階(jie)段(duan)(duan)）下則是(shi)有(you)害的(de)(de)(de)(de)(de)。而且，鉻在其含(han)量(liang)低于(yu)5%以(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)場合，即第(di)(di)1階(jie)段(duan)(duan)也是(shi)有(you)害的(de)(de)(de)(de)(de)。另外，在第(di)(di)1階(jie)段(duan)(duan)有(you)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)銻和錫(xi)在高(gao)于(yu)0.1%以(yi)上時在第(di)(di)3階(jie)段(duan)(duan)也是(shi)有(you)害的(de)(de)(de)(de)(de)。

 關于合金元素對耐(nai)候鋼的影響，研究者之間的意見是比較一致的，即使耐海水鋼或耐溝狀腐蝕電焊鋼管也沒有很大差異，可是在耐硫酸露點腐蝕鋼上則出現了相當復雜的狀況。