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(nian)5月27日在(zai)Kure Beach開(kai)始(shi)的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)海(hai)(hai)水試驗(yan)中(zhong)，除了(le)碳(tan)素鋼(gang)(gang)以(yi)(yi)外(wai)還試驗(yan)了(le)0.23%Cu的(de)(de)含銅鋼(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)樁(zhuang)長度約(yue)11m（36 ft)、厚度約(yue)9.5mm(3/8in),分別用了(le)2根(gen)。令人感(gan)興(xing)趣的(de)(de)是，它與(yu)在(zai)稍前（1937年(nian)）開(kai)始(shi)的(de)(de)英國海(hai)(hai)水全浸試驗(yan)（本節后述）不同，該試驗(yan)從平均潮位到(dao)(dao)海(hai)(hai)底土雖(sui)然(ran)只有(you)約(yue)1.5m(5ft),卻使用了(le)從海(hai)(hai)底土延(yan)伸(shen)到(dao)(dao)海(hai)(hai)上大(da)氣的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)。現在(zai)人們都知道，設置(zhi)在(zai)海(hai)(hai)水中(zhong)裸露鋼(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)(de)腐蝕在(zai)海(hai)(hai)水飛濺(jian)帶及平均干潮位以(yi)(yi)下(xia)為(wei)最大(da)，這一事實是1949年(nian)由著名的(de)(de) Humble 報(bao)告公之(zhi)于(yu)眾的(de)(de)，所以(yi)(yi)可(ke)以(yi)(yi)認為(wei)該試驗(yan)（進行(xing)到(dao)(dao)1946年(nian)，未發表）的(de)(de)作法構思(si)巧妙。
1946年(nian)，由(you)于附近(jin)揚水場泵停(ting)止(zhi)運(yun)轉，沒(mei)有(you)海水流人(ren)，因此環境(jing)條件(jian)改變，試(shi)驗中止(zhi)。把試(shi)驗材(cai)料(liao)回收進行(xing)研究發(fa)現(xian)，在(zai)海水飛濺帶腐蝕(shi)峰值位(wei)置，含銅(tong)鋼(gang)和(he)碳素鋼(gang)在(zai)腐蝕(shi)上沒(mei)有(you)差別，在(zai)平均干(gan)潮位(wei)0.3m(1ft)下(xia)的(de)腐蝕(shi)峰值位(wei)置，含銅(tong)鋼(gang)的(de)腐蝕(shi)約為碳素鋼(gang)的(de)60%。并且(qie)，在(zai)潮差部兩種鋼(gang)都發(fa)生了(le)劇烈的(de)孔(kong)蝕(shi)。
1946年7月，在以前的(de)(de)(de)試驗材里加入市售(shou)的(de)(de)(de)低合金鋼(gang)(gang),到1950年為(wei)止(zhi)繼(ji)續進行(xing)了3年7個月的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)樁試驗。這次沒有流速，把潮位(wei)的(de)(de)(de)變化作(zuo)為(wei)影(ying)響因素。將海(hai)水飛濺(jian)帶與碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕峰值進行(xing)對比(bi)，含銅鋼(gang)(gang)約80%,市售(shou)的(de)(de)(de)低合金鋼(gang)(gang)約70%。
1950年，INCO公司的(de)海水腐蝕試(shi)驗(yan)場從Kure Beach遷移(yi)到現(xian)在的(de)Harbor Island,N.C..現(xian)在被稱為 La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年，U.S.Steel 公司的(de) Larrabee 在這個試(shi)驗(yan)場開始了Cu-Ni-P系低合金鋼的(de)長尺(chi)材暴露試(shi)驗(yan)。采(cai)用Ni含量(liang)為0.3%或者0.5%、Cu含量(liang)為0.2%或者0.5%、P含量(liang)為0.11%~0.17%的(de)6種鋼材。試(shi)驗(yan)材料定為長度6m(約(yue)20ft)、寬(kuan)度150mm(約(yue)6in)。
有趣(qu)的是，雖然已經開發了COR-TEN,為(wei)什么不在這里進行(xing)COR-TEN或者 Cr系(xi)低(di)合金鋼(gang)的試驗(yan)呢？把含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較低(di)）和碳(tan)素鋼(gang)一起作為(wei)比較材(cai)料。
根據(ju)所(suo)發(fa)表的(de)(de)5年間(jian)的(de)(de)試驗(yan)(yan)結果(guo)，Larrabee在(zai)文獻的(de)(de)緒言中(zhong)說：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作(zuo)者注：splash zone(海(hai)(hai)水(shui)飛(fei)濺帶）］”。可是(shi)沒有(you)(you)(you)引用文獻。根據(ju)敘述(shu)U.S.Steel公(gong)司(si)耐海(hai)(hai)水(shui)鋼(gang)(gang)(gang)開(kai)發(fa)經過的(de)(de)紺野的(de)(de)資料(資料5),當時在(zai)Carnegie Ilinois 公(gong)司(si)的(de)(de)Larrabee把Cu、Ni、Cr、P以及(ji)將其組合(he)的(de)(de)17種試驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)工業(ye)地(di)區(qu)、田園地(di)區(qu)及(ji)臨海(hai)(hai)地(di)區(qu)（Kure Beach)進行了大氣暴曬試驗(yan)(yan)，Ni-Cu-P系鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)海(hai)(hai)濱大氣中(zhong)顯示出良(liang)好(hao)的(de)(de)耐蝕性，據(ju)說成為了Ni-Cu-P系耐海(hai)(hai)水(shui)鋼(gang)(gang)(gang)開(kai)發(fa)的(de)(de)開(kai)端。然(ran)而，即使在(zai)系列試驗(yan)(yan)中(zhong)，實(shi)際含Cr的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)17種鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)只有(you)(you)(you)3.1%Cr-1.1%Cu(低P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低P)兩種，好(hao)像沒有(you)(you)(you)把鉻作(zuo)為主(zhu)要研(yan)究對象。
1970年出版的U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關海洋中使(shi)(shi)用結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的文獻，給出了關于碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、含銅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(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)地段(duan)進行大氣暴曬試(shi)驗的結(jie)果(guo)。根據該結(jie)果(guo)，離(li)海岸24.38m(80ft)地段(duan)經2年暴曬，耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的減(jian)厚量(liang)是0.16mm(6.4mil),與碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的減(jian)厚量(liang)0.9mm(36 mil)相比，耐(nai)候(hou)性(xing)高5倍以上，可是耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)0.16mm這(zhe)一數據要比243.8m(800 ft)地段(duan)的碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)7.5年的數據差。24.38m(80ft)地段(duan)的耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)5年間的腐蝕減(jian)量(liang)增加到0.49mm(19.4mil),說明(ming)即使(shi)(shi)比碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)好(hao)，絕對的耐(nai)腐蝕性(xing)對于裸露使(shi)(shi)用也不完全充(chong)分。
關(guan)于(yu)該數(shu)據沒(mei)有引用文獻(xian)，不知道是什么時候(hou)得到的(de)(de)，然而作者1960年與Phelps見(jian)面時，他曾經說(shuo)過耐候(hou)鋼(gang)在(zai)24.38m(80ft)地段(duan)、進(jin)而在(zai)海(hai)水飛(fei)(fei)濺(jian)帶耐蝕(shi)性不好是因為添(tian)加了(le)鉻(ge),所(suo)以U.S.Steel 公司(si)從耐候(hou)鋼(gang)里(li)除去了(le)鉻(ge)。假如該數(shu)據或者類(lei)似的(de)(de)數(shu)據在(zai)20世紀(ji)50年代(dai)初期存在(zai)的(de)(de)話，那么上(shang)述(shu)的(de)(de)考慮方(fang)法把鉻(ge)除外(wai)是可(ke)能(neng)的(de)(de)。鉻(ge)是能(neng)有效地提(ti)高鋼(gang)在(zai)海(hai)水中耐蝕(shi)性惟一的(de)(de)元素，正如后(hou)面所(suo)敘(xu)述(shu)的(de)(de)那樣，U.S.Steel 公司(si)的(de)(de)耐海(hai)水鋼(gang)是為了(le)減輕飛(fei)(fei)濺(jian)帶的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)，可(ke)能(neng)也沒(mei)有把海(hai)水中的(de)(de)耐蝕(shi)性作為目(mu)標，這(zhe)與不加鉻(ge)是一致的(de)(de)。
下面在(zai)(zai)(zai)談一下 Larrabee 在(zai)(zai)(zai)Wrightsville Beach做(zuo)的(de)長(chang)尺材海(hai)水試(shi)驗(yan)。雖然試(shi)驗(yan)連(lian)續進行了(le)9年，可是只發表了(le)5年的(de)結(jie)果。6種鋼(gang)材之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)顯(xian)示出最(zui)好的(de)結(jie)果。在(zai)(zai)(zai)海(hai)水飛濺帶的(de)腐蝕峰(feng)值位置最(zui)大(da)減厚量是2.2mm(87 mil; 0.44mm/年），平(ping)(ping)均減厚量是0.43mm(17 mil;0.09mm/年），碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)最(zui)大(da)值＞6.2mm(穿透(tou)249 mil板厚；＞1.2mm/年），與平(ping)(ping)均值2.45mm(98 mil;0.49mm/年）相比，最(zui)大(da)值是3倍以上，平(ping)(ping)均值是5倍以上。另外，兩種鋼(gang)的(de)數據(ju)平(ping)(ping)均減厚量分別(bie)約1mm及(ji)3.5mm。
同時進(jin)行的(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地段(duan)大(da)(da)(da)氣暴曬(shai)(shai)3.5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)結果是(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)量(liang)是(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)），這與長(chang)尺(chi)材海水飛濺(jian)帶的(de)(de)(de)(de)平均腐(fu)(fu)蝕(shi)率相(xiang)當接近，說明了24.38m(80ft)地段(duan)試(shi)驗場大(da)(da)(da)氣腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)嚴(yan)酷性(xing)。但是(shi)(shi)，平均腐(fu)(fu)蝕(shi)率的(de)(de)(de)(de)比(bi)（碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)／低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)）在(zai)飛濺(jian)帶是(shi)(shi)5.8,在(zai)24.38m(80 ft)地段(duan)是(shi)(shi)8.5,可見低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)優越性(xing)大(da)(da)(da)。Larrabee談到該問題，如(ru)果在(zai)飛濺(jian)帶比(bi)水面更(geng)高的(de)(de)(de)(de)部(bu)分，那(nei)么這種(zhong)優越性(xing)是(shi)(shi)能夠期待的(de)(de)(de)(de)。另外，這種(zhong)低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)24.38m(80 ft)地段(duan)的(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量(liang)0.28mm(0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）比(bi)前述(shu)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)2年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量(liang)0.16mm(0.08mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）或者5年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚(hou)量(liang)0.49mm(0.1mm/年(nian)(nian)(nian)(nian)）雖然沒有(you)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)差別，可是(shi)(shi)如(ru)果看碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據,在(zai)這個暴曬(shai)(shai)場進(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗，好像每(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)有(you)很大(da)(da)(da)差異(yi)，也許不能直接進(jin)行比(bi)較。
長尺材海中(zhong)部分(fen)的(de)(de)腐蝕(shi)，無論碳素(su)鋼(gang)或者0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)，平(ping)均減厚(hou)量5年約為1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都是(shi)相同(tong)的(de)(de)。在(zai)這篇報告中(zhong)正(zheng)像Larrabee 所敘(xu)述的(de)(de)那樣，海水中(zhong)鋼(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)取決于向鋼(gang)表面提供溶解氧(yang)的(de)(de)多少，這在(zai)當時已經眾所皆知。如果假定由于鋼(gang)的(de)(de)化學成分(fen)在(zai)海水中(zhong)的(de)(de)腐蝕(shi)速度(du)不同(tong)，那么表面生(sheng)成的(de)(de)作為銹層溶解氧(yang)擴散障壁(bi)的(de)(de)性質也應該不同(tong)。
可(ke)是與(yu)大(da)氣中(zhong)生成(cheng)的銹層不同(tong)，低合(he)金鋼(gang)化學成(cheng)分的不同(tong)幾乎(hu)不能使銹層的性(xing)質產生差(cha)別(bie)，該(gai)結(jie)果沒有出乎(hu)意(yi)料之外。在本節后面敘述的英國研究結(jie)果也表明(ming)，能使海(hai)水中(zhong)腐蝕減低的元素大(da)體上只有Cr,而Ni、Cu、P幾乎(hu)沒有效果。
用于護岸(an)等的(de)(de)鋼樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)，如(ru)上所(suo)(suo)(suo)述在(zai)海水飛(fei)濺(jian)帶最大，這部(bu)分的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)損(sun)傷決定了鋼樁(zhuang)(zhuang)總(zong)體的(de)(de)使用壽命，所(suo)(suo)(suo)以減低(di)飛(fei)濺(jian)帶的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)也就是(shi)(shi)意味(wei)著延長了鋼樁(zhuang)(zhuang)的(de)(de)使用壽命。如(ru)Schmit和Phelps所(suo)(suo)(suo)敘述的(de)(de)那(nei)樣：“飛(fei)濺(jian)帶的(de)(de)防蝕(shi)(shi)，因為涂(tu)漆、包(bao)敷、混凝土(tu)都會提高成本，所(suo)(suo)(suo)以對耐(nai)蝕(shi)(shi)鋼才(cai)有意義(yi)。可(ke)(ke)是(shi)(shi)，在(zai)海水中(zhong)碳素鋼的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)速度很小，經過20年為0.05mm/年（2mpy),比這更(geng)低(di)的(de)(de)是(shi)(shi)0.025mm/年（1mpy),在(zai)多數場合下即(ji)使不進(jin)行防蝕(shi)(shi)也能滿足使用要求，如(ru)果需要的(de)(de)話可(ke)(ke)以實施電氣防蝕(shi)(shi)措施”。這樣的(de)(de)考慮方(fang)法是(shi)(shi)妥(tuo)當的(de)(de)，應該把(ba)海水飛(fei)濺(jian)帶耐(nai)蝕(shi)(shi)性優秀的(de)(de)耐(nai)海水鋼作為生產目標(biao)。
從(cong)那(nei)以后，U.S.Steel 公司在美國14個場所做了實用(yong)試驗后，從(cong)1964年開始以USS MARINER 鋼(gang)（Cu-Ni-P系）商品名進行(xing)銷售。關(guan)于實用(yong)試驗在本書資料5表(biao)17中給(gei)出，初(chu)期(qi)的主要(yao)使用(yong)實例在該資料的表(biao)21中給(gei)出。如下一(yi)節(jie)所述，這種耐蝕鋼(gang)的技術，先后于1965年被當時的富(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)公司引入日本。
在(zai)英國，以英國鋼(gang)(gang)鐵(tie)協會(hui)腐蝕(shi)委員會(hui)為(wei)首(shou)，于(yu)1930年后期(qi)，開始了碳素鋼(gang)(gang)或低合(he)金鋼(gang)(gang)的(de)大氣或海水耐蝕(shi)性的(de)研究。這(zhe)主要是考(kao)(kao)慮(lv)到在(zai)沒有涂漆保護的(de)用(yong)途上(shang)，如果能減(jian)少腐蝕(shi)率(lv)，且能夠使(shi)(shi)用(yong)較薄的(de)構件(jian)，即使(shi)(shi)價格高，也會(hui)受(shou)到工程師的(de)歡迎。關于(yu)大氣中的(de)試驗結(jie)果已經(jing)在(zai)2.1.1節中敘述過。試驗的(de)場合(he)，主要是考(kao)(kao)慮(lv)能否在(zai)由(you)于(yu)錨或鏈使(shi)(shi)涂漆受(shou)到機(ji)械損傷(shang)的(de)船舶(bo)上(shang)使(shi)(shi)用(yong)鋼(gang)(gang)板(ban)。
1935年(nian)9月(yue)，首先，為了(le)(le)研究放(fang)置試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)的(de)(de)(de)(de)水深影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素、軋(ya)制氧化(hua)皮影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素、試(shi)片尺(chi)寸引(yin)起的(de)(de)(de)(de)腐蝕率(lv)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)等主要試(shi)驗(yan)(yan)條(tiao)件，開始了(le)(le)海(hai)水浸泡試(shi)驗(yan)(yan)。結(jie)(jie)果表明，在約(yue)1m以上(shang)，水深的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素小，促進(jin)孔(kong)蝕的(de)(de)(de)(de)軋(ya)制氧化(hua)皮應該除(chu)掉，尺(chi)寸不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果不(bu)能進(jin)行比較(jiao)等。并且，為了(le)(le)了(le)(le)解鋼的(de)(de)(de)(de)化(hua)學組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，注意到能改變溶(rong)解氧的(de)(de)(de)(de)供給(gei)狀況的(de)(de)(de)(de)海(hai)洋生物的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，進(jin)行了(le)(le)使銹層(ceng)不(bu)同(tong)所引(yin)起的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解氧的(de)(de)(de)(de)差(cha)如何反(fan)映到試(shi)驗(yan)(yan)結(jie)(jie)果上(shang)的(de)(de)(de)(de)研究。
為(wei)了(le)(le)研究(jiu)低(di)合金組(zu)成的影響，所進(jin)行的4組(zu)暴露試(shi)驗的第1組(zu)試(shi)驗表明，0.5%Cu鋼的耐蝕性和碳(tan)素(su)鋼完全(quan)沒有差別。從1940年起，經(jing)7個月在(zai)Plymouth進(jin)行的第2組(zu)試(shi)驗，除了(le)(le)9種碳(tan)素(su)鋼外(wai)，使用(yong)了(le)(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鋼等，全(quan)部使用(yong)了(le)(le)30種鋼。雖然Cr-Cu-Si-P鋼的腐蝕率比碳(tan)素(su)鋼稍低(di)，可是認為(wei)在(zai)統計上(shang)幾乎沒有意義，實質上(shang)腐蝕率低(di)的鋼只有Cr-Al系。而且，其(qi)他(ta)鋼沒有發生(sheng)孔蝕，而Cr-Al系卻產生(sheng)了(le)(le)0.5mm程(cheng)度的孔蝕。
從1946年開始在Emsworth進行了(le)60種鋼(gang)為期(qi)5年的(de)(de)試(shi)驗(yan)。使用(yong)的(de)(de)試(shi)驗(yan)材(cai)是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)（19種）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)（3種）、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(shi)驗(yan)材(cai)還有以0.2%Cu為基(ji)體添加(jia)總量為小于1%的(de)(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等元素試(shi)驗(yan)材(cai)。
根據2年(nian)后的(de)(de)結(jie)果，表明有顯著(zhu)效果的(de)(de)是鉻，腐蝕率從碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)約3mdd(0.075mm/年(nian)）開始隨著(zhu)鉻的(de)(de)添加(jia)成直線下(xia)降(jiang)(jiang)，至3%Cr變成1mdd(0.025mm/年(nian)）。添加(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等(deng)(deng)即(ji)使沒(mei)有添加(jia)鉻，腐蝕率也能(neng)(neng)分別降(jiang)(jiang)低到碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)59%、80%、90%,可是在與1%~3%的(de)(de)鉻共存(cun)時，這些元素(su)(su)的(de)(de)貢獻非帶小，鉻的(de)(de)效果非常大，并且，看不出與鉻共存(cun)的(de)(de)Co、P、Si等(deng)(deng)元素(su)(su)的(de)(de)效果。除了(le)0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)(gang)顯示(shi)有碳素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)75%的(de)(de)腐蝕率外，添加(jia)As、Bi、Pb等(deng)(deng)元素(su)(su)的(de)(de)鋼(gang)(gang)沒(mei)有效果。單獨添加(jia)0.5%Cu,與0.15%P共存(cun)時，雖然腐蝕率稍有下(xia)降(jiang)(jiang)但(dan)是由于數據少還(huan)未能(neng)(neng)搞清楚。
5年(nian)后的(de)(de)結果(guo)與2年(nian)后的(de)(de)結果(guo)沒有實(shi)質的(de)(de)變(bian)化。表(biao)示有顯(xian)著效果(guo)的(de)(de)是(shi)鉻，2.5%~3%Cr使腐(fu)蝕率(lv)減少一(yi)半.結果(guo)最好的(de)(de)是(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼(gang)，腐(fu)蝕率(lv)是(shi)1.0mpy(0.025mm/年(nian)）。可是(shi)不(bu)加鋁的(de)(de)2.6%Cr鋼(gang)的(de)(de)腐(fu)蝕率(lv)是(shi)1.2mpy(0.030mm/年(nian)），這一(yi)結果(guo)是(shi)否表(biao)明(ming)鋁起了主要作用還不(bu)清楚。
把在(zai)這(zhe)里使用的(de)(de)(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)材(cai)，同時提供到(dao)(dao)屬于工業(ye)地區的(de)(de)(de)(de)(de)Sheffied進行了5年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣暴(bao)曬試驗(yan)(yan)。與該結果(guo)(guo)相(xiang)比(bi)，在(zai)海(hai)水(shui)試驗(yan)(yan)中(zhong)(zhong)鋼中(zhong)(zhong)添(tian)(tian)加元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)小，這(zhe)一(yi)結果(guo)(guo)，使報告(gao)者感到(dao)(dao)失望。溶(rong)解(jie)氧的(de)(de)(de)(de)(de)供給控制著腐蝕速度(du)，再(zai)加上(shang)只要作為(wei)覆蓋(gai)表面銹的(de)(de)(de)(de)(de)氧擴散(san)障(zhang)壁的(de)(de)(de)(de)(de)性質不同，就可以期待添(tian)(tian)加元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)，這(zhe)是(shi)當(dang)時所知道的(de)(de)(de)(de)(de)事實，因為(wei)海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)銹層不像(xiang)大(da)(da)氣中(zhong)(zhong)銹層那樣受到(dao)(dao)干濕交替作用，在(zai)本質上(shang)防蝕能力就小，而且鋼的(de)(de)(de)(de)(de)化學組成(cheng)所引起的(de)(de)(de)(de)(de)銹層性質的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異小，所以與其說對鉻的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)難以想像(xiang)，不如說這(zhe)是(shi)現在(zai)一(yi)般考(kao)慮方法的(de)(de)(de)(de)(de)重要過(guo)程。
另一(yi)方面，美國長(chang)期在(zai)海中使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)結構(gou)物的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)性增加(jia)了(le)(le)(le)，作為了(le)(le)(le)解結構(gou)材(cai)料的(de)(de)(de)長(chang)期耐久性，決(jue)定防(fang)蝕法應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)性或(huo)其設(she)計上的(de)(de)(de)正確性的(de)(de)(de)基礎數據(ju)(ju)，在(zai)海水中的(de)(de)(de)腐蝕數據(ju)(ju)的(de)(de)(de)需要(yao)增多了(le)(le)(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de) Southwell 和 Alexanders等，從(cong)1946~1947年起在(zai)巴拿(na)馬(ma)的(de)(de)(de)Ft.Amador海面2.4km的(de)(de)(de)Naos島（太平(ping)洋）上進行(xing)了(le)(le)(le)52種金屬(shu)材(cai)料的(de)(de)(de)海洋暴露試(shi)驗。所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)材(cai)料中12種是鋼，除了(le)(le)(le)碳素鋼之外，使(shi)用(yong)(yong)了(le)(le)(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及(ji)4種低合金鋼。定為1、2、4、8及(ji)16年回收，反(fan)復數是2。試(shi)驗是在(zai)潮(chao)差帶(dai)的(de)(de)(de)中央和最(zui)低潮(chao)位(wei)正下面2個(ge)部位(wei)進行(xing)的(de)(de)(de)。全部用(yong)(yong)了(le)(le)(le)1000片試(shi)片。
中間報(bao)(bao)告(gao)(gao)分8次出版，1970年發表了包括16年結果(guo)的(de)最(zui)終(zhong)報(bao)(bao)告(gao)(gao)。出乎意料的(de)結果(guo)是，鎳鋼(gang)、鉻鋼(gang)、4種低(di)合金鋼(gang)在海中的(de)耐蝕性全都比碳(tan)素鋼(gang)差，在潮(chao)差帶也同樣(yang)差。主要的(de)試驗結果(guo)歸納于表3-1。
鉻鋼(gang)的平均腐(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)比碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大20%~50%,16年后的腐(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)也同(tong)(tong)(tong)樣大。這和(he)(he)在(zai)(zai)(zai)英國等(deng)得到(dao)鉻在(zai)(zai)(zai)海(hai)中(zhong)(zhong)是(shi)有(you)效的結論完全不同(tong)(tong)(tong)。在(zai)(zai)(zai)巴拿馬的試驗，第(di)1年的平均腐(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)是(shi)碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的1/2以下(xia)，可是(shi)第(di)4年略超(chao)過碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)，8年中(zhong)(zhong)大致(zhi)形成穩定腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)后保持比碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大30%~40%的速度(du)(du)。但是(shi)只有(you)孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相同(tong)(tong)(tong)。相反(fan)在(zai)(zai)(zai)潮差帶(dai)平均腐(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)和(he)(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相比沒有(you)變(bian)化(hua)，然而孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)是(shi)碳(tan)(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的2.3~2.5倍。
鎳鋼在(zai)全浸帶的平均腐(fu)蝕(shi)深度(du)(du)比(bi)碳素(su)鋼只大(da)10%,第16年(nian)(nian)的腐(fu)蝕(shi)速度(du)(du)和碳素(su)鋼相(xiang)(xiang)比(bi)幾乎沒有(you)變化，然而最(zui)大(da)孔(kong)蝕(shi)深度(du)(du)是(shi)碳素(su)鋼的2倍以上。相(xiang)(xiang)反潮差帶的16年(nian)(nian)間(jian)的年(nian)(nian)平均腐(fu)蝕(shi)深度(du)(du)比(bi)碳素(su)鋼大(da)20%,可是(shi)8年(nian)(nian)間(jian)的最(zui)大(da)孔(kong)蝕(shi)深度(du)(du)相(xiang)(xiang)同。
Cr-Ni-Cu-P系的低合金鋼，在潮差帶與碳素鋼相同，在全浸(jin)帶平均(jun)腐蝕(shi)深(shen)度(du)、最大(da)腐蝕(shi)深(shen)度(du)都是(shi)50%或者(zhe)更大(da)。
Ni-Cu或者Ni-Cu-Mo-P系的低合金鋼，雖(sui)然在全(quan)浸帶(dai)(dai)、潮差帶(dai)(dai)的平(ping)均腐蝕(shi)深(shen)度都與碳素鋼接近，可是(shi)不管在哪種試驗(yan)環境下最大腐蝕(shi)深(shen)度也是(shi)45%~100%。
根據以上的(de)(de)結果，在(zai)(zai)潮差帶(dai)、全浸帶(dai)或者其兩方(fang)耐蝕(shi)性好(hao)的(de)(de)低合金組成的(de)(de)耐蝕(shi)鋼是(shi)不能存在(zai)(zai)的(de)(de)。該報(bao)告出版時，在(zai)(zai)有關人員(yuan)之間引起了很大的(de)(de)轟動。并且(qie)，這個結果至今仍很有名，在(zai)(zai)海洋環境的(de)(de)腐蝕(shi)解說中必被(bei)引用，然而好(hao)像多數是(shi)拿熱帶(dai)的(de)(de)巴拿馬的(de)(de)異(yi)常(chang)數據的(de)(de)微量差別進(jin)行敘述的(de)(de)。
根據(ju)鉻(ge)(ge)含量高的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，平均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度比(bi)(bi)碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)小(xiao)而(er)最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度比(bi)(bi)碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)的(de)(de)(de)上述(shu)Hudson結果(guo)(guo)，專家們認識到(dao)單加入鉻(ge)(ge)時必(bi)須注意局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，可是(shi)巴拿馬的(de)(de)(de)試驗結果(guo)(guo)表明(ming)局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)沒(mei)有(you)問題，而(er)平均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度卻比(bi)(bi)碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)，而(er)且3%鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)比(bi)(bi)5%鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)傾(qing)向性大(da)。鎳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)平均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度是(shi)碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)2倍以上，也與其(qi)他人(ren)的(de)(de)(de)經驗完(wan)全不同。如下一節(jie)所(suo)敘述(shu)的(de)(de)(de)那樣，在開發的(de)(de)(de)耐海水鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)分都添加了鉻(ge)(ge)，關于這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)獲得的(de)(de)(de)數據(ju)表明(ming)，平均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度、最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度都比(bi)(bi)碳素(su)(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)明(ming)顯地減輕(qing)。
