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)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境(jing)的(de)(de)電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)越低，局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)行的(de)(de)速度越快，溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)也有這種傾向。觀測上述銹斑下面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)或C/S系宏觀電(dian)池的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環(huan)境(jing)是電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而(er)在(zai)同(tong)等程度電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環(huan)境(jing)中(zhong)，溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)是幾個mm/a,所以還(huan)是溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)大。


 如(ru)果把(ba)環(huan)境電(dian)(dian)阻引起的IR壓降忽略不(bu)計(ji)，在圖5-2的陽極(ji)極(ji)化(hua)曲線的示意圖上，電(dian)(dian)焊(han)鋼管的腐(fu)蝕(shi)在腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)E進(jin)行時，母材(cai)是用iM的速度進(jin)行腐(fu)蝕(shi)，而焊(han)縫是用比這更大(da)的iw進(jin)行腐(fu)蝕(shi)，所以產(chan)生(sheng)了(le)溝狀腐(fu)蝕(shi)。如(ru)圖所示，焊(han)縫部(bu)的陽極(ji)極(ji)化(hua)曲線的電(dian)(dian)流密(mi)度比母材(cai)的高(gao)，這已經(jing)被幾篇(pian)報告所證實。正村等使用過的前述促進(jin)試驗法，就是將恒電(dian)(dian)位(wei)設定成比母材(cai)電(dian)(dian)位(wei)E高(gao)的電(dian)(dian)位(wei)E'，用a'和(he)b'的比較取代a和(he)b的比較。


圖 2.jpg


  在(zai)(zai)像海水那樣電(dian)阻率低的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)中，作為陽極的(de)(de)(de)焊縫區(qu)的(de)(de)(de)電(dian)位上升到面積比(bi)率非常大的(de)(de)(de)母材(cai)電(dian)位E后，就變成iw的(de)(de)(de)侵蝕(shi)速度；可(ke)是在(zai)(zai)自來水、工(gong)業用水等電(dian)阻率相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)下，由于有一定(ding)程(cheng)度的(de)(de)(de)IR壓降，所(suo)以(yi)侵蝕(shi)速度比(bi)iw稍(shao)微降低。


  圖(tu)5-3出示(shi)了實際求出的極(ji)(ji)化(hua)曲線。由于該圖(tu)不是(shi)圖(tu)5-2那樣的內部極(ji)(ji)化(hua)曲線，是(shi)扣(kou)除了陰(yin)極(ji)(ji)電流密度的外部電流密度的曲線，雖(sui)然不能夠定(ding)量(liang)地(di)讀取焊縫區(qu)(qu)和母材(cai)(cai)區(qu)(qu)的差別，可是(shi)在有些報告中給出了母材(cai)(cai)區(qu)(qu)和焊縫區(qu)(qu)各自單獨存在的電位（開路(lu)電位）差。


圖 3.jpg


 在(zai)(zai)不同(tong)環(huan)境(jing)下(xia)所測(ce)(ce)定的(de)(de)電位(wei)(wei)差分別是：加(jia)藤等測(ce)(ce)定的(de)(de)電位(wei)(wei)差68mV(人(ren)工海(hai)水(shui)），62mV(0.01 NKCl);正村等的(de)(de)約為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲(qi)等的(de)(de)為42mV(人(ren)工海(hai)水(shui)），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等的(de)(de)約為20mV(3%Na-Cl).該(gai)電位(wei)(wei)差如設定為50mV時，從(cong)極化曲(qu)線(xian)直(zhi)線(xian)部分的(de)(de)斜率可推斷(duan)iw是im的(de)(de)幾倍至10倍，在(zai)(zai)以(yi)前所報(bao)(bao)道的(de)(de)值中，雖然比最大的(de)(de)α小(xiao)許多，但是仍(reng)在(zai)(zai)報(bao)(bao)告值的(de)(de)范(fan)圍內(nei)。


 另外，侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)即使大也小(xiao)于0.3mm/a.在銹(xiu)斑下(xia)面局(ju)部(bu)(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自由表面和(he)銹(xiu)斑下(xia)面的(de)(de)開路電位差的(de)(de)推(tui)斷值約為(wei)50mV,不(bu)會(hui)形(xing)成侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)大的(de)(de)溝(gou)狀(zhuang)腐蝕(shi)(shi)(shi)。銹(xiu)斑下(xia)面的(de)(de)局(ju)部(bu)(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)到形(xing)成通(tong)氣差電池(chi)需要(yao)相當(dang)長(chang)的(de)(de)時(shi)間，在求侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)（侵蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)(du)／時(shi)間）時(shi)，由于在該時(shi)間中不(bu)得不(bu)包括這段潛伏(fu)時(shi)間，所以(yi)求出的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)比真正(zheng)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)速度(du)(du)小(xiao)。并且，因為(wei)銹(xiu)斑的(de)(de)存在和(he)陰(yin)(yin)極以(yi)包圍銹(xiu)斑的(de)(de)形(xing)態存在，所以(yi)要(yao)比以(yi)直線(xian)存在的(de)(de)焊縫兩側形(xing)成的(de)(de)陰(yin)(yin)極溝(gou)狀(zhuang)腐蝕(shi)(shi)(shi)場合IR壓降增大，侵蝕(shi)(shi)(shi)速度(du)(du)也減小(xiao)。


  C/S系宏觀(guan)電池(chi)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)場合，鋼筋和管道之間(jian)的(de)(de)(de)開路電位差雖然高(gao)達(da)300mV,可(ke)是腐(fu)(fu)蝕電流(liu)以(yi)及局(ju)(ju)部(bu)腐(fu)(fu)蝕速度(du)受(shou)局(ju)(ju)部(bu)陽(yang)極(ji)附(fu)近(jin)的(de)(de)(de)IR壓降(jiang)支配(pei)。這(zhe)是因為(wei)(wei)在電阻(zu)率比(bi)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)土(tu)壤(rang)中，流(liu)動的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕電流(liu)在陽(yang)極(ji)附(fu)近(jin)形成(cheng)了(le)高(gao)電流(liu)密度(du)，如果設定陽(yang)極(ji)的(de)(de)(de)半徑(jing)為(wei)(wei)a、土(tu)壤(rang)電阻(zu)率為(wei)(wei)p、陽(yang)極(ji)電流(liu)為(wei)(wei)I時，其(qi)大小可(ke)以(yi)用I0/2πa表示。式中由于a比(bi)較(jiao)(jiao)小，IR壓降(jiang)相當大。因此，例如假定a=1cm、p=6000Ω·cm時，局(ju)(ju)部(bu)腐(fu)(fu)蝕可(ke)以(yi)抑制到2mm/a的(de)(de)(de)程度(du)。


 僅從各(ge)個腐(fu)蝕電位(wei)(wei)來看，焊縫區和(he)母材(cai)區的(de)電位(wei)(wei)差在報(bao)告(gao)中即使最大的(de)值也(ye)小于68mV,根據極(ji)化(hua)曲線(xian)推(tui)定的(de)這兩(liang)部分的(de)溶解速度(du)的(de)比在幾倍以(yi)內,這與事例中的(de)最大值為40、80的(de)溝狀腐(fu)蝕系(xi)數不對應(ying)。


 在(zai)(zai)溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)快速進行(xing)(xing)的(de)場合，腐(fu)(fu)蝕(shi)區(qu)(qu)(qu)（焊縫區(qu)(qu)(qu)）表面(mian)(mian)是沒有附著腐(fu)(fu)蝕(shi)生成物(wu)的(de)最活(huo)性(xing)狀態(tai)(tai)，開(kai)路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)處(chu)在(zai)(zai)低電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)，相反母材(cai)區(qu)(qu)(qu)卻附著腐(fu)(fu)蝕(shi)生成物(wu)，具有較(jiao)高的(de)開(kai)路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)。另(ling)外(wai)，使焊縫區(qu)(qu)(qu)、母材(cai)區(qu)(qu)(qu)分別進行(xing)(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)求出來的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)，兩部(bu)分都(dou)(dou)處(chu)于同(tong)等的(de)自然腐(fu)(fu)蝕(shi)狀態(tai)(tai)，并且(qie)在(zai)(zai)極化(hua)曲(qu)線測定(ding)下或者處(chu)在(zai)(zai)比(bi)－550mV(飽和(he)甘(gan)汞電(dian)(dian)(dian)極基(ji)準）的(de)自然電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)稍(shao)高的(de)恒(heng)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)解下，兩部(bu)分都(dou)(dou)是活(huo)性(xing)表面(mian)(mian)。所以，在(zai)(zai)焊縫區(qu)(qu)(qu)處(chu)于活(huo)性(xing)狀態(tai)(tai)、母材(cai)區(qu)(qu)(qu)大(da)(da)體處(chu)于自然腐(fu)(fu)蝕(shi)狀態(tai)(tai)的(de)實際腐(fu)(fu)蝕(shi)條(tiao)件(jian)下，很可能開(kai)路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)(wei)比(bi)分別測定(ding)的(de)值大(da)(da)，溶解電(dian)(dian)(dian)流的(de)比(bi)值比(bi)極化(hua)條(tiao)件(jian)時(shi)大(da)(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(xiu)鋼等。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。