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。如同在香蕉視頻app連接: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5月(yue)27日在(zai)Kure Beach開始的(de)鋼(gang)樁(zhuang)海(hai)(hai)水(shui)試驗(yan)(yan)中，除了(le)(le)碳(tan)素鋼(gang)以(yi)(yi)外還試驗(yan)(yan)了(le)(le)0.23%Cu的(de)含銅(tong)鋼(gang)。鋼(gang)樁(zhuang)長度(du)約(yue)11m（36 ft)、厚度(du)約(yue)9.5mm(3/8in),分別(bie)用了(le)(le)2根。令人(ren)感興趣的(de)是(shi)，它與在(zai)稍前（1937年）開始的(de)英(ying)國海(hai)(hai)水(shui)全浸試驗(yan)(yan)（本節后(hou)述）不同，該試驗(yan)(yan)從平(ping)(ping)均潮位到海(hai)(hai)底(di)土(tu)雖然(ran)只有(you)約(yue)1.5m(5ft),卻(que)使用了(le)(le)從海(hai)(hai)底(di)土(tu)延(yan)伸到海(hai)(hai)上(shang)大(da)氣的(de)鋼(gang)樁(zhuang)。現在(zai)人(ren)們都知道，設置在(zai)海(hai)(hai)水(shui)中裸露鋼(gang)樁(zhuang)的(de)腐蝕在(zai)海(hai)(hai)水(shui)飛濺帶(dai)及平(ping)(ping)均干潮位以(yi)(yi)下為(wei)最大(da)，這(zhe)一(yi)事(shi)實是(shi)1949年由著名的(de) Humble 報(bao)告公之于(yu)眾(zhong)的(de)，所以(yi)(yi)可以(yi)(yi)認為(wei)該試驗(yan)(yan)（進行(xing)到1946年，未發表(biao)）的(de)作法構思巧(qiao)妙。
1946年，由于(yu)附近(jin)揚水場泵停(ting)止運轉，沒(mei)有海(hai)水流人(ren)，因此環境條件改(gai)變(bian)，試驗中止。把(ba)試驗材料(liao)回收進行研究發現(xian)，在海(hai)水飛(fei)濺帶腐蝕峰(feng)(feng)值(zhi)位置，含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)和碳素鋼(gang)(gang)(gang)在腐蝕上(shang)沒(mei)有差別，在平(ping)均干(gan)潮(chao)位0.3m(1ft)下的腐蝕峰(feng)(feng)值(zhi)位置，含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)的腐蝕約為碳素鋼(gang)(gang)(gang)的60%。并且，在潮(chao)差部兩種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)都發生(sheng)了劇烈的孔蝕。
1946年(nian)(nian)7月(yue)，在以前的(de)試驗(yan)(yan)材里加入市售的(de)低合金鋼(gang),到1950年(nian)(nian)為止繼續進(jin)行了3年(nian)(nian)7個月(yue)的(de)鋼(gang)樁試驗(yan)(yan)。這次沒有流速，把潮位的(de)變化作為影響因素(su)。將(jiang)海水飛濺帶與碳素(su)鋼(gang)的(de)腐(fu)蝕峰值(zhi)進(jin)行對(dui)比，含(han)銅鋼(gang)約80%,市售的(de)低合金鋼(gang)約70%。
1950年，INCO公(gong)司的(de)海水腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan)場從Kure Beach遷移到(dao)現在的(de)Harbor Island,N.C..現在被稱(cheng)為 La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年，U.S.Steel 公(gong)司的(de) Larrabee 在這個試(shi)(shi)(shi)驗(yan)場開始了Cu-Ni-P系低合金鋼(gang)的(de)長(chang)尺材暴(bao)露試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。采用Ni含量(liang)為0.3%或(huo)者0.5%、Cu含量(liang)為0.2%或(huo)者0.5%、P含量(liang)為0.11%~0.17%的(de)6種鋼(gang)材。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材料定為長(chang)度6m(約20ft)、寬度150mm(約6in)。
有趣的(de)是，雖然已經開發了COR-TEN,為什么不在這里進行COR-TEN或(huo)者 Cr系低(di)合金鋼(gang)的(de)試驗呢(ni)？把(ba)含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較低(di)）和碳(tan)素(su)鋼(gang)一起(qi)作為比較材料。
根(gen)據(ju)所發表的(de)(de)(de)(de)5年間的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果，Larrabee在(zai)文獻的(de)(de)(de)(de)緒言(yan)中(zhong)說：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作者注：splash zone(海水飛濺帶）］”。可是沒(mei)有(you)引用文獻。根(gen)據(ju)敘述(shu)U.S.Steel公司耐(nai)(nai)海水鋼(gang)開(kai)(kai)發經過的(de)(de)(de)(de)紺野的(de)(de)(de)(de)資(zi)(zi)料(資(zi)(zi)料5),當時在(zai)Carnegie Ilinois 公司的(de)(de)(de)(de)Larrabee把Cu、Ni、Cr、P以(yi)及(ji)將其組合的(de)(de)(de)(de)17種(zhong)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)在(zai)工業(ye)地(di)區(qu)(qu)、田(tian)園地(di)區(qu)(qu)及(ji)臨海地(di)區(qu)(qu)（Kure Beach)進行了大氣(qi)暴曬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，Ni-Cu-P系(xi)鋼(gang)在(zai)海濱大氣(qi)中(zhong)顯示出(chu)良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性，據(ju)說成為了Ni-Cu-P系(xi)耐(nai)(nai)海水鋼(gang)開(kai)(kai)發的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)端。然而，即使(shi)在(zai)系(xi)列試(shi)(shi)驗(yan)(yan)中(zhong)，實際含(han)Cr的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)在(zai)17種(zhong)鋼(gang)中(zhong)只(zhi)有(you)3.1%Cr-1.1%Cu(低(di)P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低(di)P)兩種(zhong)，好像(xiang)沒(mei)有(you)把鉻作為主(zhu)要(yao)研究(jiu)對(dui)象(xiang)。
1970年(nian)(nian)出(chu)版的U.S.Steel 公司 Schmit 和(he)Phelps有關海洋中使用結構(gou)鋼(gang)(gang)的文獻，給出(chu)了(le)關于(yu)碳(tan)素鋼(gang)(gang)、含(han)銅鋼(gang)(gang)、耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等(deng)，在Kure Beach 的24.38m（80 ft)及243.8m(800 ft)地(di)段(duan)(duan)進行大氣(qi)暴(bao)曬(shai)試(shi)驗(yan)的結果。根據(ju)該結果，離海岸24.38m(80ft)地(di)段(duan)(duan)經2年(nian)(nian)暴(bao)曬(shai)，耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)的減厚量是0.16mm(6.4mil),與碳(tan)素鋼(gang)(gang)的減厚量0.9mm(36 mil)相比，耐(nai)(nai)候(hou)性高5倍以上，可是耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)0.16mm這一數據(ju)要(yao)比243.8m(800 ft)地(di)段(duan)(duan)的碳(tan)素鋼(gang)(gang)7.5年(nian)(nian)的數據(ju)差。24.38m(80ft)地(di)段(duan)(duan)的耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)5年(nian)(nian)間的腐蝕(shi)減量增加到0.49mm(19.4mil),說明(ming)即(ji)使比碳(tan)素鋼(gang)(gang)好，絕對的耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性對于(yu)裸露使用也不完(wan)全充分。
關于該(gai)數(shu)據(ju)沒(mei)有引用文(wen)獻，不知道是什么時候得到的(de)，然而(er)作者(zhe)1960年與Phelps見面時，他曾經說過耐(nai)(nai)候鋼(gang)在(zai)24.38m(80ft)地段、進(jin)而(er)在(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)飛濺(jian)帶耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)不好是因為(wei)添加(jia)(jia)了鉻(ge)(ge),所(suo)以U.S.Steel 公司從耐(nai)(nai)候鋼(gang)里除去了鉻(ge)(ge)。假如(ru)該(gai)數(shu)據(ju)或者(zhe)類似的(de)數(shu)據(ju)在(zai)20世紀(ji)50年代(dai)初期存在(zai)的(de)話，那么上述(shu)的(de)考慮(lv)方法把鉻(ge)(ge)除外是可(ke)能的(de)。鉻(ge)(ge)是能有效地提(ti)高鋼(gang)在(zai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)中耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)惟一(yi)的(de)元素，正如(ru)后面所(suo)敘述(shu)的(de)那樣，U.S.Steel 公司的(de)耐(nai)(nai)海(hai)(hai)水(shui)(shui)鋼(gang)是為(wei)了減輕飛濺(jian)帶的(de)腐蝕(shi)，可(ke)能也沒(mei)有把海(hai)(hai)水(shui)(shui)中的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)作為(wei)目標，這與不加(jia)(jia)鉻(ge)(ge)是一(yi)致的(de)。
下(xia)面在談一(yi)下(xia) Larrabee 在Wrightsville Beach做(zuo)的(de)(de)長(chang)尺材(cai)海水(shui)試驗。雖(sui)然試驗連續進行(xing)了(le)(le)9年，可是只發表(biao)了(le)(le)5年的(de)(de)結果(guo)。6種鋼材(cai)之中(zhong)0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼顯示出(chu)最好的(de)(de)結果(guo)。在海水(shui)飛(fei)濺帶的(de)(de)腐蝕峰(feng)值(zhi)位置(zhi)最大(da)減厚量(liang)(liang)是2.2mm(87 mil; 0.44mm/年），平均(jun)減厚量(liang)(liang)是0.43mm(17 mil;0.09mm/年），碳素(su)鋼的(de)(de)最大(da)值(zhi)＞6.2mm(穿透249 mil板(ban)厚；＞1.2mm/年），與平均(jun)值(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年）相(xiang)比，最大(da)值(zhi)是3倍(bei)以(yi)上(shang)，平均(jun)值(zhi)是5倍(bei)以(yi)上(shang)。另外(wai)，兩種鋼的(de)(de)數據平均(jun)減厚量(liang)(liang)分別(bie)約1mm及3.5mm。
同時進行(xing)的(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地(di)段(duan)大(da)氣暴曬3.5年(nian)(nian)的(de)結果是，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)的(de)腐蝕(shi)量(liang)(liang)(liang)是0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)(nian)），碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)是2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)(nian)），這與長尺材海水飛(fei)濺(jian)帶(dai)的(de)平均(jun)腐蝕(shi)率(lv)相當接近(jin)，說明了(le)24.38m(80ft)地(di)段(duan)試(shi)驗場大(da)氣腐蝕(shi)的(de)嚴酷(ku)性。但是，平均(jun)腐蝕(shi)率(lv)的(de)比(bi)（碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)／低合金(jin)鋼(gang)(gang)）在(zai)飛(fei)濺(jian)帶(dai)是5.8,在(zai)24.38m(80 ft)地(di)段(duan)是8.5,可(ke)見(jian)低合金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)優(you)越性大(da)。Larrabee談到該問題，如(ru)果在(zai)飛(fei)濺(jian)帶(dai)比(bi)水面更高(gao)的(de)部(bu)分，那(nei)么這種(zhong)優(you)越性是能(neng)夠期待(dai)的(de)。另外，這種(zhong)低合金(jin)鋼(gang)(gang)在(zai)24.38m(80 ft)地(di)段(duan)的(de)3.5年(nian)(nian)的(de)減(jian)厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.28mm(0.08mm/年(nian)(nian)）比(bi)前述的(de)耐候鋼(gang)(gang)2年(nian)(nian)的(de)減(jian)厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.16mm(0.08mm/年(nian)(nian)）或者5年(nian)(nian)的(de)減(jian)厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.49mm(0.1mm/年(nian)(nian)）雖然(ran)沒有大(da)的(de)差別，可(ke)是如(ru)果看(kan)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)的(de)數據,在(zai)這個暴曬場進行(xing)腐蝕(shi)試(shi)驗，好像每(mei)年(nian)(nian)有很大(da)差異(yi)，也許不能(neng)直接進行(xing)比(bi)較。
長尺材海(hai)中部(bu)分(fen)的腐蝕，無論(lun)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)或者0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)，平(ping)均減(jian)厚(hou)量5年約為(wei)1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都是相同的。在這篇報告中正像(xiang)Larrabee 所敘述的那樣，海(hai)水中鋼(gang)(gang)(gang)的腐蝕取(qu)決于向鋼(gang)(gang)(gang)表面提供(gong)溶(rong)解(jie)氧的多少，這在當(dang)時(shi)已經(jing)眾(zhong)所皆知。如果(guo)假定由于鋼(gang)(gang)(gang)的化學成分(fen)在海(hai)水中的腐蝕速度不同，那么表面生成的作(zuo)為(wei)銹層溶(rong)解(jie)氧擴(kuo)散(san)障壁的性質也應該不同。
可是與大氣(qi)中生成(cheng)的(de)(de)(de)銹層不同，低合金鋼化學成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)不同幾(ji)乎(hu)不能(neng)使銹層的(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)產生差別，該結(jie)果沒有(you)出乎(hu)意(yi)料之(zhi)外。在本(ben)節(jie)后面敘述的(de)(de)(de)英國研(yan)究結(jie)果也表明，能(neng)使海水中腐蝕(shi)減低的(de)(de)(de)元素大體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾(ji)乎(hu)沒有(you)效果。
用于護岸等的(de)(de)鋼(gang)樁的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)，如(ru)上所(suo)述在(zai)海(hai)(hai)水飛(fei)(fei)濺(jian)帶最大，這(zhe)部分(fen)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)損傷決定了(le)(le)鋼(gang)樁總體的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命，所(suo)以減低飛(fei)(fei)濺(jian)帶的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)也就是(shi)意(yi)味(wei)著(zhu)延長了(le)(le)鋼(gang)樁的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命。如(ru)Schmit和Phelps所(suo)敘述的(de)(de)那樣(yang)：“飛(fei)(fei)濺(jian)帶的(de)(de)防(fang)蝕(shi)(shi)，因為涂漆、包敷、混凝土都會提高成本，所(suo)以對耐蝕(shi)(shi)鋼(gang)才有意(yi)義。可(ke)(ke)是(shi)，在(zai)海(hai)(hai)水中碳素(su)鋼(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速度很小，經過(guo)20年(nian)為0.05mm/年(nian)（2mpy),比這(zhe)更(geng)低的(de)(de)是(shi)0.025mm/年(nian)（1mpy),在(zai)多數場合下即使(shi)不進(jin)行防(fang)蝕(shi)(shi)也能滿足使(shi)用要求，如(ru)果需要的(de)(de)話可(ke)(ke)以實施電氣防(fang)蝕(shi)(shi)措施”。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)考慮方(fang)法(fa)是(shi)妥當的(de)(de)，應該把海(hai)(hai)水飛(fei)(fei)濺(jian)帶耐蝕(shi)(shi)性(xing)優秀(xiu)的(de)(de)耐海(hai)(hai)水鋼(gang)作(zuo)為生產目標。
從(cong)那以后，U.S.Steel 公司在(zai)美國14個場所做了實(shi)用(yong)試驗后，從(cong)1964年開始以USS MARINER 鋼（Cu-Ni-P系）商品名進(jin)行銷售(shou)。關于實(shi)用(yong)試驗在(zai)本書資料5表17中給(gei)出(chu)，初(chu)期(qi)的(de)主要使用(yong)實(shi)例在(zai)該資料的(de)表21中給(gei)出(chu)。如下一節(jie)所述，這種耐蝕鋼的(de)技術(shu)，先后于1965年被當時的(de)富(fu)士制(zhi)鐵(tie)、八幡制(zhi)鐵(tie)公司及(ji)1967年被川崎制(zhi)鐵(tie)公司引入(ru)日(ri)本。
在(zai)(zai)英國，以(yi)英國鋼(gang)(gang)鐵協會(hui)腐蝕委員會(hui)為首，于(yu)1930年后期，開始了碳素鋼(gang)(gang)或低(di)合金鋼(gang)(gang)的大氣(qi)或海(hai)水耐蝕性的研究。這(zhe)主(zhu)要是考慮到(dao)在(zai)(zai)沒有涂漆(qi)保護的用(yong)(yong)途上，如果能減少腐蝕率，且能夠使(shi)用(yong)(yong)較薄的構件，即使(shi)價格高，也(ye)會(hui)受到(dao)工程師的歡迎。關于(yu)大氣(qi)中的試(shi)驗結果已經在(zai)(zai)2.1.1節(jie)中敘述過。試(shi)驗的場合，主(zhu)要是考慮能否在(zai)(zai)由于(yu)錨或鏈使(shi)涂漆(qi)受到(dao)機械(xie)損傷的船舶上使(shi)用(yong)(yong)鋼(gang)(gang)板。
1935年9月，首先，為了(le)研究放置試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材的(de)(de)(de)(de)水深影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因素、軋(ya)制氧化(hua)皮(pi)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因素、試(shi)(shi)(shi)片尺寸引起(qi)的(de)(de)(de)(de)腐蝕率的(de)(de)(de)(de)不同(tong)等主(zhu)要試(shi)(shi)(shi)驗(yan)條件，開始了(le)海水浸泡試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。結(jie)果表明，在(zai)約(yue)1m以(yi)上(shang)，水深的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因素小，促進孔(kong)蝕的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制氧化(hua)皮(pi)應該(gai)除掉，尺寸不同(tong)的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)材的(de)(de)(de)(de)結(jie)果不能進行比(bi)較等。并且，為了(le)了(le)解(jie)鋼的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)組成的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，注意到能改變溶解(jie)氧的(de)(de)(de)(de)供給狀況的(de)(de)(de)(de)海洋生物的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，進行了(le)使(shi)銹層不同(tong)所引起(qi)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)氧的(de)(de)(de)(de)差如(ru)何反映到試(shi)(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果上(shang)的(de)(de)(de)(de)研究。
為(wei)了(le)研究(jiu)低(di)(di)合(he)金組(zu)成(cheng)的(de)(de)影響，所進行的(de)(de)4組(zu)暴露試(shi)驗的(de)(de)第(di)1組(zu)試(shi)驗表明，0.5%Cu鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性和碳素鋼(gang)(gang)(gang)完(wan)全(quan)沒有差別(bie)。從(cong)1940年起，經7個月在Plymouth進行的(de)(de)第(di)2組(zu)試(shi)驗，除了(le)9種碳素鋼(gang)(gang)(gang)外，使(shi)用(yong)了(le)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）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)等，全(quan)部使(shi)用(yong)了(le)30種鋼(gang)(gang)(gang)。雖(sui)然Cr-Cu-Si-P鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕率比碳素鋼(gang)(gang)(gang)稍低(di)(di)，可是(shi)認(ren)為(wei)在統計上幾(ji)乎沒有意義，實質上腐(fu)(fu)蝕率低(di)(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)只有Cr-Al系。而(er)(er)且，其他(ta)鋼(gang)(gang)(gang)沒有發(fa)生孔蝕，而(er)(er)Cr-Al系卻產(chan)生了(le)0.5mm程度(du)的(de)(de)孔蝕。
從(cong)1946年開始在Emsworth進行了60種鋼為期(qi)5年的(de)試(shi)(shi)驗(yan)。使用(yong)的(de)試(shi)(shi)驗(yan)材是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼（19種）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼（3種）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼等(deng)。此外，試(shi)(shi)驗(yan)材還有以(yi)0.2%Cu為基體添加總量(liang)為小(xiao)于1%的(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等(deng)元素(su)試(shi)(shi)驗(yan)材。
根(gen)據2年(nian)(nian)(nian)后的(de)(de)(de)(de)結果(guo)，表(biao)明有顯著(zhu)效(xiao)果(guo)的(de)(de)(de)(de)是(shi)鉻，腐蝕率(lv)從(cong)碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)約3mdd(0.075mm/年(nian)(nian)(nian)）開(kai)始(shi)隨(sui)著(zhu)鉻的(de)(de)(de)(de)添加(jia)成(cheng)直線(xian)下降，至3%Cr變成(cheng)1mdd(0.025mm/年(nian)(nian)(nian)）。添加(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等即(ji)使沒(mei)有添加(jia)鉻，腐蝕率(lv)也能分(fen)別降低到碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)59%、80%、90%,可是(shi)在與(yu)1%~3%的(de)(de)(de)(de)鉻共存時，這些元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)貢獻(xian)非帶小，鉻的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)非常大，并且(qie)，看不出與(yu)鉻共存的(de)(de)(de)(de)Co、P、Si等元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。除了0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)(gang)顯示有碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)75%的(de)(de)(de)(de)腐蝕率(lv)外，添加(jia)As、Bi、Pb等元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)沒(mei)有效(xiao)果(guo)。單獨添加(jia)0.5%Cu,與(yu)0.15%P共存時，雖(sui)然腐蝕率(lv)稍有下降但(dan)是(shi)由于數據少還未能搞(gao)清(qing)楚。
5年(nian)后的(de)(de)(de)結果(guo)與2年(nian)后的(de)(de)(de)結果(guo)沒有實(shi)質的(de)(de)(de)變(bian)化。表示有顯著效果(guo)的(de)(de)(de)是(shi)鉻，2.5%~3%Cr使腐(fu)蝕率減少一半(ban).結果(guo)最(zui)好的(de)(de)(de)是(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐(fu)蝕率是(shi)1.0mpy(0.025mm/年(nian)）。可(ke)是(shi)不(bu)加(jia)鋁的(de)(de)(de)2.6%Cr鋼的(de)(de)(de)腐(fu)蝕率是(shi)1.2mpy(0.030mm/年(nian)），這一結果(guo)是(shi)否表明(ming)鋁起了主要作用還不(bu)清楚(chu)。
把在(zai)這里使用的(de)(de)試(shi)驗材，同(tong)時提供到屬于工(gong)業地區的(de)(de)Sheffied進行了5年的(de)(de)大氣暴曬試(shi)驗。與該(gai)結果(guo)(guo)(guo)(guo)相(xiang)比，在(zai)海(hai)水(shui)試(shi)驗中(zhong)(zhong)鋼(gang)中(zhong)(zhong)添(tian)加元素(su)的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)(guo)小，這一(yi)結果(guo)(guo)(guo)(guo)，使報(bao)告者(zhe)感到失望。溶解氧(yang)的(de)(de)供給(gei)控制著(zhu)腐蝕(shi)速度，再加上(shang)只要作(zuo)為(wei)覆蓋表面銹(xiu)的(de)(de)氧(yang)擴(kuo)散障(zhang)壁的(de)(de)性質(zhi)不同(tong)，就可以期(qi)待添(tian)加元素(su)的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)(guo)，這是當時所(suo)知道的(de)(de)事(shi)實，因為(wei)海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)銹(xiu)層不像(xiang)大氣中(zhong)(zhong)銹(xiu)層那樣受到干濕交(jiao)替(ti)作(zuo)用，在(zai)本質(zhi)上(shang)防蝕(shi)能力就小，而且鋼(gang)的(de)(de)化學組(zu)成所(suo)引起的(de)(de)銹(xiu)層性質(zhi)的(de)(de)差異(yi)小，所(suo)以與其說對鉻的(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)(guo)難(nan)以想像(xiang)，不如說這是現(xian)在(zai)一(yi)般考慮方法的(de)(de)重(zhong)要過程。
另一方(fang)面，美國長期(qi)在(zai)(zai)海(hai)中使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)性(xing)增(zeng)加了(le)(le)，作為了(le)(le)解結構(gou)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長期(qi)耐久(jiu)性(xing)，決定防蝕法應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要(yao)性(xing)或其設計上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正確性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)數據，在(zai)(zai)海(hai)水中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)增(zeng)多了(le)(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Southwell 和 Alexanders等(deng)，從1946~1947年(nian)(nian)起在(zai)(zai)巴拿馬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ft.Amador海(hai)面2.4km的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Naos島（太(tai)平洋）上進行(xing)了(le)(le)52種(zhong)金屬材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)洋暴露試驗(yan)。所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料中12種(zhong)是(shi)(shi)鋼，除(chu)了(le)(le)碳素(su)鋼之外，使(shi)用(yong)(yong)了(le)(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及(ji)4種(zhong)低合金鋼。定為1、2、4、8及(ji)16年(nian)(nian)回收，反復數是(shi)(shi)2。試驗(yan)是(shi)(shi)在(zai)(zai)潮(chao)(chao)差帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中央(yang)和最低潮(chao)(chao)位(wei)(wei)正下面2個部位(wei)(wei)進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。全部用(yong)(yong)了(le)(le)1000片(pian)試片(pian)。
中間報告分(fen)8次出(chu)版，1970年發表了包括16年結果(guo)的(de)最終(zhong)報告。出(chu)乎意料的(de)結果(guo)是，鎳鋼(gang)(gang)、鉻鋼(gang)(gang)、4種低合金鋼(gang)(gang)在海中的(de)耐蝕性全都比碳(tan)素鋼(gang)(gang)差(cha)，在潮差(cha)帶(dai)也同樣差(cha)。主要的(de)試驗結果(guo)歸(gui)納于表3-1。
鉻(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)平均(jun)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)比碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)20%~50%,16年后的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)也同樣大(da)。這和在(zai)英國等得到鉻(ge)在(zai)海(hai)中(zhong)是有(you)效(xiao)的(de)結(jie)論完全(quan)不同。在(zai)巴拿馬的(de)試驗，第1年的(de)平均(jun)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)是碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)1/2以下，可是第4年略(lve)超過碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，8年中(zhong)大(da)致形成穩定腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)(du)(du)后保持比碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)30%~40%的(de)速度(du)(du)(du)(du)。但是只有(you)孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)和碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相同。相反在(zai)潮差帶(dai)平均(jun)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)和碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相比沒有(you)變化，然而孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)是碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)2.3~2.5倍(bei)。
鎳鋼(gang)在(zai)全浸帶(dai)的平均(jun)腐蝕(shi)(shi)深度(du)(du)比碳素(su)鋼(gang)只(zhi)大10%,第(di)16年的腐蝕(shi)(shi)速度(du)(du)和碳素(su)鋼(gang)相(xiang)比幾乎沒有變化，然而(er)最大孔蝕(shi)(shi)深度(du)(du)是碳素(su)鋼(gang)的2倍(bei)以上。相(xiang)反潮(chao)差(cha)帶(dai)的16年間的年平均(jun)腐蝕(shi)(shi)深度(du)(du)比碳素(su)鋼(gang)大20%,可(ke)是8年間的最大孔蝕(shi)(shi)深度(du)(du)相(xiang)同(tong)。
Cr-Ni-Cu-P系的低合金鋼(gang)，在潮差帶與碳素(su)鋼(gang)相同，在全浸帶平均腐蝕深度、最大腐蝕深度都是50%或者(zhe)更(geng)大。
Ni-Cu或者Ni-Cu-Mo-P系(xi)的低合金(jin)鋼(gang)(gang)，雖(sui)然在全浸帶(dai)、潮差帶(dai)的平均(jun)腐蝕深度(du)都與碳素(su)鋼(gang)(gang)接近，可是不管在哪種試(shi)驗環境下最大腐蝕深度(du)也是45%~100%。
根據(ju)以上的(de)(de)(de)結果，在(zai)潮差帶(dai)(dai)、全(quan)浸帶(dai)(dai)或(huo)者其兩方耐(nai)蝕性好(hao)的(de)(de)(de)低(di)合金組成的(de)(de)(de)耐(nai)蝕鋼是不能存在(zai)的(de)(de)(de)。該(gai)報告出版時，在(zai)有關人員(yuan)之(zhi)間引(yin)起(qi)了很大(da)的(de)(de)(de)轟動。并且，這個結果至今仍很有名，在(zai)海洋環境的(de)(de)(de)腐蝕解說中必被引(yin)用，然而好(hao)像(xiang)多數(shu)是拿熱帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)巴拿馬的(de)(de)(de)異常數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)微(wei)量差別進行敘述的(de)(de)(de)。
根據鉻含量高的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)，平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)比(bi)(bi)(bi)碳素鋼(gang)小(xiao)而(er)(er)最大腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)比(bi)(bi)(bi)碳素鋼(gang)大的(de)(de)(de)(de)上(shang)述Hudson結果，專家(jia)們認識到單加(jia)入鉻時必(bi)須注(zhu)意局(ju)部(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，可(ke)是巴拿(na)馬(ma)的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)結果表明(ming)局(ju)部(bu)(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)沒(mei)有問題(ti)，而(er)(er)平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)卻比(bi)(bi)(bi)碳素鋼(gang)大，而(er)(er)且3%鉻鋼(gang)比(bi)(bi)(bi)5%鉻鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)傾向(xiang)性大。鎳鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)是碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)2倍(bei)以上(shang)，也與其(qi)他人的(de)(de)(de)(de)經驗(yan)完全(quan)不(bu)同。如下一(yi)節所(suo)(suo)敘述的(de)(de)(de)(de)那樣(yang)，在(zai)開發的(de)(de)(de)(de)耐海水(shui)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)大部(bu)(bu)分都(dou)添加(jia)了鉻，關于這(zhe)些鋼(gang)所(suo)(suo)獲得的(de)(de)(de)(de)數據表明(ming)，平均(jun)(jun)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)、最大腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)(du)都(dou)比(bi)(bi)(bi)碳素鋼(gang)明(ming)顯地減輕。
