表5-2給(gei)出(chu)了已公開(kai)發表的(de)與溝(gou)狀腐蝕研(yan)(yan)究(jiu)相關的(de)論(lun)文,歸納了合金元素(su)減(jian)輕溝(gou)狀腐蝕的(de)效果,基體(ti)鋼(gang)全部是低(di)硫(liu)鋼(gang),但因(yin)研(yan)(yan)究(jiu)者(zhe)不同(tong)而異,并且,因(yin)為(wei)該(gai)表是把0.1%~0.3%Cu的(de)共(gong)存作為(wei)前提和單獨添(tian)加(jia)的(de)影響(xiang)因(yin)素(su),雖然不能夠相對地進(jin)行比較,然而可以(yi)說各添(tian)加(jia)元素(su)的(de)效果大體(ti)是一致的(de)。
關于這些效果的(de)作用(yong)機(ji)理(li),沒有看到特別針對溝(gou)狀(zhuang)腐蝕進(jin)行重新(xin)研(yan)究的(de)論(lun)文,只不過(guo)是(shi)引用(yong)文獻進(jin)行考(kao)察而已。
Wranglén歸納了不銹鋼發(fa)生孔蝕時,合(he)金元素抑制(zhi)MnS惡劣作用的(de)效果及其(qi)(qi)機理,在(zai)相關的(de)文獻(xian)里沒有看到其(qi)(qi)他文獻(xian),可(ke)能(neng)對(dui)溝狀腐蝕大致適用。其(qi)(qi)內容如(ru)下:
有(you)效(xiao)的(de)(de)合金元(yuan)素(su)(su),從其作用(yong)機(ji)理(li)上(shang)被分為兩種,第(di)一種是在(zai)鋼(gang)中取代錳形成(cheng)不溶于(yu)水或酸(suan)的(de)(de)硫(liu)化(hua)物元(yuan)素(su)(su);第(di)二種是隨著腐蝕(shi)的(de)(de)進行在(zai)腐蝕(shi)環境中溶解析出(chu),在(zai)鋼(gang)表面(mian)上(shang)形成(cheng)不溶性硫(liu)化(hua)物的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)。
前(qian)者有(you)Cr、Ti、V,由于分(fen)別比(bi)錳(meng)生(sheng)成(cheng)(cheng)硫化物(wu)的(de)傾向大(da),只能生(sheng)成(cheng)(cheng)CrS、TiS、VS,不能夠生(sheng)成(cheng)(cheng)有(you)害的(de)MnS.后者有(you)Ni、Co、Zn、Cd、Sn、Pb、Cu、Ag、Bi等,任何一種(zhong)硫化物(wu)在酸中都比(bi)MnS的(de)溶解(jie)度低。上(shang)述順(shun)序是按(an)元素(su)溶解(jie)度降低的(de)方向排列(lie)的(de)。
在(zai)(zai)耐(nai)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕電焊鋼(gang)(gang)管(guan)添加的(de)(de)(de)(de)(de)元素中(zhong)(zhong),除(chu)正在(zai)(zai)實用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)以外,根據(ju)表5-2還有(you) Ti、Ni和Ca.已經知道銅(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)在(zai)(zai)于(yu)生成(cheng)Cu2S覆膜。鈦有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)原理是(shi)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)能(neng)夠生成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)不溶性的(de)(de)(de)(de)(de)硫化物TiS關于(yu)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo),在(zai)(zai)廠家(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)技術報告中(zhong)(zhong),栗(li)棲說:“鎳(nie)能(neng)形成(cheng)Ni2S3的(de)(de)(de)(de)(de)難溶性覆膜或者鎳(nie)在(zai)(zai)基體鐵(tie)表面的(de)(de)(de)(de)(de)銹層中(zhong)(zhong)濃縮后有(you)抑(yi)制腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。鎳(nie)在(zai)(zai)耐(nai)硫酸露點腐(fu)蝕鋼(gang)(gang)、耐(nai)候鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)是(shi)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de),而且在(zai)(zai)電焊鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)發生以及成(cheng)長過程(cheng)中(zhong)(zhong)由于(yu)同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo),也可以提高耐(nai)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。”
鈣生(sheng)成硫(liu)化(hua)物傾向強,由于(yu)條件不同而(er)異,在鋼(gang)中生(sheng)成CaS,但是(shi)因為CaS一旦接觸到(dao)水環(huan)境就(jiu)溶解,所以生(sheng)成CaS作(zuo)為溝狀(zhuang)腐蝕(shi)的(de)(de)對(dui)策(ce)不是(shi)有效的(de)(de)。另(ling)外,添加鈣在耐氫誘發(fa)裂紋鋼(gang)中廣泛流行(xing),通過軋制(zhi)延長后(hou)的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)可以取代(dai)能形(xing)(xing)成裂紋起點的(de)(de)MnS,生(sheng)成無害(hai)的(de)(de)球(qiu)狀(zhuang)復合夾雜物(所謂(wei)的(de)(de)夾雜物的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)控(kong)制(zhi))。
像加藤的(de)研究所闡明的(de)那樣,假如(ru)溝(gou)(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)是沿著與表面大(da)體成直角(jiao)露出的(de)金屬塑(su)性(xing)變形(xing)(xing)而(er)存在的(de)MnS端部開始腐(fu)(fu)蝕(shi),并傳播(bo)到后續(xu)的(de)MnS進行腐(fu)(fu)蝕(shi),那么(me)可以推測(ce)通過(guo)添加鈣改變MnS的(de)形(xing)(xing)狀,可能會提高耐溝(gou)(gou)狀腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)。可是詳細(xi)的(de)機(ji)理沒有公開發表。