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)蝕(shi)(shi)環(huan)境的(de)(de)(de)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)越低(di)，局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)進行的(de)(de)(de)速度(du)越快(kuai)，溝(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)也有這種傾向(xiang)。觀測上述銹斑(ban)下面腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)或C/S系宏(hong)觀電(dian)池的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)環(huan)境是(shi)(shi)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而在同等程度(du)電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)環(huan)境中，溝(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)是(shi)(shi)幾個(ge)mm/a,所以(yi)還是(shi)(shi)溝(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)大。


 如(ru)果把(ba)環(huan)境電(dian)阻引起的(de)(de)IR壓降(jiang)忽略不(bu)計，在圖(tu)(tu)5-2的(de)(de)陽極極化曲線的(de)(de)示(shi)意圖(tu)(tu)上，電(dian)焊鋼(gang)管的(de)(de)腐蝕在腐蝕電(dian)位E進(jin)(jin)行(xing)時，母材是(shi)(shi)用(yong)iM的(de)(de)速度進(jin)(jin)行(xing)腐蝕，而焊縫(feng)(feng)是(shi)(shi)用(yong)比(bi)(bi)這更(geng)大(da)的(de)(de)iw進(jin)(jin)行(xing)腐蝕，所以(yi)產生了溝狀腐蝕。如(ru)圖(tu)(tu)所示(shi)，焊縫(feng)(feng)部的(de)(de)陽極極化曲線的(de)(de)電(dian)流密度比(bi)(bi)母材的(de)(de)高，這已經(jing)被幾(ji)篇報告所證實(shi)。正(zheng)村等(deng)使用(yong)過的(de)(de)前述促進(jin)(jin)試(shi)驗法，就是(shi)(shi)將(jiang)恒電(dian)位設(she)定成(cheng)比(bi)(bi)母材電(dian)位E高的(de)(de)電(dian)位E'，用(yong)a'和b'的(de)(de)比(bi)(bi)較取(qu)代(dai)a和b的(de)(de)比(bi)(bi)較。


圖 2.jpg


  在像海水那樣電阻(zu)率低的(de)環境中，作(zuo)為陽(yang)極(ji)的(de)焊縫區(qu)的(de)電位上(shang)升到面(mian)積比率非常大的(de)母(mu)材電位E后(hou)，就(jiu)變成iw的(de)侵蝕速度(du)；可是(shi)在自來水、工業用(yong)水等電阻(zu)率相當高的(de)環境下，由(you)于(yu)有一定程度(du)的(de)IR壓降，所(suo)以侵蝕速度(du)比iw稍(shao)微降低。


  圖(tu)5-3出示(shi)了實際(ji)求出的(de)極化曲線(xian)。由于該圖(tu)不(bu)是圖(tu)5-2那樣的(de)內(nei)部極化曲線(xian)，是扣(kou)除了陰(yin)極電流(liu)密度(du)的(de)外部電流(liu)密度(du)的(de)曲線(xian)，雖然(ran)不(bu)能夠定(ding)量地讀取(qu)焊縫(feng)區(qu)和(he)母材(cai)區(qu)的(de)差(cha)別，可是在(zai)有些(xie)報告中給出了母材(cai)區(qu)和(he)焊縫(feng)區(qu)各自單獨存在(zai)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(de)(de)(de)電位(wei)差分別是：加藤等(deng)測(ce)定的(de)(de)(de)電位(wei)差68mV(人(ren)工海水），62mV(0.01 NKCl);正村等(deng)的(de)(de)(de)約(yue)為(wei)50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等(deng)的(de)(de)(de)為(wei)42mV(人(ren)工海水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等(deng)的(de)(de)(de)約(yue)為(wei)20mV(3%Na-Cl).該電位(wei)差如(ru)設(she)定為(wei)50mV時(shi)，從極化曲線(xian)直線(xian)部(bu)分的(de)(de)(de)斜率可推斷iw是im的(de)(de)(de)幾倍至10倍，在(zai)以前所(suo)報道的(de)(de)(de)值中，雖然比最(zui)大的(de)(de)(de)α小許(xu)多，但是仍在(zai)報告值的(de)(de)(de)范圍(wei)內。


 另外，侵蝕(shi)率(lv)(lv)即使大(da)(da)也小于0.3mm/a.在(zai)銹(xiu)斑下(xia)面(mian)局(ju)部腐蝕(shi)的(de)自(zi)由表面(mian)和(he)銹(xiu)斑下(xia)面(mian)的(de)開路(lu)電(dian)位差的(de)推(tui)斷值(zhi)約為50mV,不會形(xing)成侵蝕(shi)率(lv)(lv)大(da)(da)的(de)溝狀腐蝕(shi)。銹(xiu)斑下(xia)面(mian)的(de)局(ju)部腐蝕(shi)到形(xing)成通氣(qi)差電(dian)池需(xu)要(yao)相當(dang)長的(de)時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)，在(zai)求侵蝕(shi)率(lv)(lv)（侵蝕(shi)深度／時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)）時(shi)，由于在(zai)該時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)中不得不包括這段(duan)潛伏時(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)，所(suo)以(yi)求出(chu)的(de)侵蝕(shi)率(lv)(lv)比真正的(de)侵蝕(shi)速度小。并且(qie)，因(yin)為銹(xiu)斑的(de)存(cun)在(zai)和(he)陰極(ji)以(yi)包圍銹(xiu)斑的(de)形(xing)態存(cun)在(zai)，所(suo)以(yi)要(yao)比以(yi)直(zhi)線存(cun)在(zai)的(de)焊縫兩側形(xing)成的(de)陰極(ji)溝狀腐蝕(shi)場合IR壓降(jiang)增(zeng)大(da)(da)，侵蝕(shi)速度也減小。


  C/S系(xi)宏(hong)觀電(dian)(dian)池(chi)腐蝕(shi)的(de)(de)場合，鋼(gang)筋和管道之(zhi)間的(de)(de)開路電(dian)(dian)位(wei)差雖然高(gao)達(da)300mV,可是腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)以(yi)及局部(bu)腐蝕(shi)速(su)度(du)受局部(bu)陽極附近的(de)(de)IR壓降支配。這是因為(wei)在電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)(lv)比較高(gao)的(de)(de)土(tu)壤中，流(liu)動的(de)(de)腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)在陽極附近形(xing)成了高(gao)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)，如(ru)果設定(ding)陽極的(de)(de)半(ban)徑為(wei)a、土(tu)壤電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)(lv)為(wei)p、陽極電(dian)(dian)流(liu)為(wei)I時，其大(da)(da)小可以(yi)用I0/2πa表示。式中由(you)于a比較小，IR壓降相當大(da)(da)。因此，例如(ru)假(jia)定(ding)a=1cm、p=6000Ω·cm時，局部(bu)腐蝕(shi)可以(yi)抑制到2mm/a的(de)(de)程(cheng)度(du)。


 僅從各個腐蝕(shi)電位(wei)來看，焊縫區和母材區的電位(wei)差在報告中即使最大(da)(da)的值也小于68mV,根據極化曲(qu)線推定的這兩部(bu)分的溶解速度(du)的比在幾(ji)倍(bei)以內,這與(yu)事例中的最大(da)(da)值為40、80的溝狀腐蝕(shi)系數(shu)不對(dui)應(ying)。


 在溝狀(zhuang)腐蝕(shi)快速進行的(de)(de)場合，腐蝕(shi)區（焊縫區）表面是沒(mei)有附(fu)著(zhu)腐蝕(shi)生成(cheng)(cheng)物(wu)的(de)(de)最活(huo)(huo)性狀(zhuang)態(tai)(tai)，開路電(dian)(dian)位(wei)處在低電(dian)(dian)位(wei)，相反(fan)母材(cai)區卻(que)附(fu)著(zhu)腐蝕(shi)生成(cheng)(cheng)物(wu)，具有較高(gao)(gao)的(de)(de)開路電(dian)(dian)位(wei)。另外，使焊縫區、母材(cai)區分(fen)別(bie)(bie)進行腐蝕(shi)求出來(lai)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)，兩部(bu)分(fen)都處于同等的(de)(de)自(zi)然(ran)腐蝕(shi)狀(zhuang)態(tai)(tai)，并且在極化曲線測定下或(huo)者處在比(bi)－550mV(飽和甘汞電(dian)(dian)極基準(zhun)）的(de)(de)自(zi)然(ran)電(dian)(dian)位(wei)稍高(gao)(gao)的(de)(de)恒(heng)電(dian)(dian)位(wei)電(dian)(dian)解下，兩部(bu)分(fen)都是活(huo)(huo)性表面。所以，在焊縫區處于活(huo)(huo)性狀(zhuang)態(tai)(tai)、母材(cai)區大(da)體處于自(zi)然(ran)腐蝕(shi)狀(zhuang)態(tai)(tai)的(de)(de)實(shi)際腐蝕(shi)條件下，很可能(neng)開路電(dian)(dian)位(wei)比(bi)分(fen)別(bie)(bie)測定的(de)(de)值大(da)，溶解電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)比(bi)值比(bi)極化條件時大(da)。


 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(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。