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)蝕環(huan)境(jing)的(de)電阻率越(yue)低，局(ju)部腐(fu)蝕進行的(de)速度越(yue)快，溝狀(zhuang)腐(fu)蝕也有(you)這種傾向。觀(guan)(guan)測上(shang)述銹斑下面腐(fu)蝕的(de)侵蝕率或C/S系宏觀(guan)(guan)電池(chi)的(de)腐(fu)蝕，侵蝕率的(de)環(huan)境(jing)是電阻率為1000Ω·cm,然而在(zai)同等程度電阻率的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)，溝狀(zhuang)腐(fu)蝕的(de)侵蝕率是幾個mm/a,所以(yi)還是溝狀(zhuang)腐(fu)蝕的(de)侵蝕率大。


 如果把環境電(dian)(dian)阻引起的(de)(de)IR壓降(jiang)忽(hu)略不計(ji)，在圖(tu)(tu)5-2的(de)(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)示意(yi)圖(tu)(tu)上，電(dian)(dian)焊(han)鋼管(guan)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)在腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)E進(jin)行(xing)時，母材(cai)是用iM的(de)(de)速度進(jin)行(xing)腐(fu)蝕(shi)，而焊(han)縫(feng)是用比(bi)這更大(da)的(de)(de)iw進(jin)行(xing)腐(fu)蝕(shi)，所(suo)(suo)以產生了溝狀腐(fu)蝕(shi)。如圖(tu)(tu)所(suo)(suo)示，焊(han)縫(feng)部的(de)(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)電(dian)(dian)流密度比(bi)母材(cai)的(de)(de)高(gao)，這已(yi)經被幾篇報(bao)告所(suo)(suo)證實(shi)。正村等使用過的(de)(de)前述促進(jin)試驗(yan)法，就是將恒(heng)電(dian)(dian)位(wei)設(she)定成(cheng)比(bi)母材(cai)電(dian)(dian)位(wei)E高(gao)的(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)E'，用a'和(he)b'的(de)(de)比(bi)較取(qu)代a和(he)b的(de)(de)比(bi)較。


圖 2.jpg


  在像海水那樣電(dian)阻率(lv)低的(de)(de)(de)(de)環(huan)境中(zhong)，作(zuo)為陽(yang)極的(de)(de)(de)(de)焊縫(feng)區的(de)(de)(de)(de)電(dian)位上升到面積比率(lv)非常大的(de)(de)(de)(de)母材電(dian)位E后，就變成iw的(de)(de)(de)(de)侵蝕速度；可是(shi)在自來水、工業用水等電(dian)阻率(lv)相當高的(de)(de)(de)(de)環(huan)境下，由于有(you)一定(ding)程度的(de)(de)(de)(de)IR壓降，所以侵蝕速度比iw稍(shao)微降低。


  圖5-3出示了實際求出的(de)(de)極(ji)化曲線(xian)。由(you)于該圖不是圖5-2那樣的(de)(de)內部極(ji)化曲線(xian)，是扣(kou)除了陰極(ji)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)的(de)(de)外(wai)部電(dian)(dian)流密(mi)度(du)的(de)(de)曲線(xian)，雖然不能夠定(ding)量地讀取(qu)焊縫區(qu)和(he)母材(cai)區(qu)的(de)(de)差別，可是在有(you)些報告中給出了母材(cai)區(qu)和(he)焊縫區(qu)各自單獨存在的(de)(de)電(dian)(dian)位（開路電(dian)(dian)位）差。


圖 3.jpg


 在不同環境(jing)下所測(ce)定的(de)(de)(de)(de)電位差(cha)分別是(shi)(shi)：加藤等測(ce)定的(de)(de)(de)(de)電位差(cha)68mV(人工(gong)海水），62mV(0.01 NKCl);正(zheng)村等的(de)(de)(de)(de)約為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等的(de)(de)(de)(de)為42mV(人工(gong)海水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等的(de)(de)(de)(de)約為20mV(3%Na-Cl).該電位差(cha)如設定為50mV時，從極(ji)化(hua)曲線直線部分的(de)(de)(de)(de)斜率可推(tui)斷(duan)iw是(shi)(shi)im的(de)(de)(de)(de)幾(ji)倍至10倍，在以(yi)前所報(bao)道(dao)的(de)(de)(de)(de)值(zhi)中，雖然比(bi)最大的(de)(de)(de)(de)α小許多(duo)，但(dan)是(shi)(shi)仍(reng)在報(bao)告值(zhi)的(de)(de)(de)(de)范圍內。


 另外，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)即使(shi)大也小于0.3mm/a.在(zai)銹斑下面(mian)局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)自由(you)表面(mian)和銹斑下面(mian)的(de)(de)開路電(dian)位差的(de)(de)推(tui)斷值約(yue)為50mV,不會形成(cheng)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)大的(de)(de)溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。銹斑下面(mian)的(de)(de)局(ju)部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)到形成(cheng)通氣差電(dian)池(chi)需(xu)要相當長的(de)(de)時間(jian)(jian)，在(zai)求侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)（侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)深度／時間(jian)(jian)）時，由(you)于在(zai)該時間(jian)(jian)中(zhong)不得不包括這段潛(qian)伏時間(jian)(jian)，所以(yi)求出的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)比真正的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速度小。并且，因為銹斑的(de)(de)存(cun)在(zai)和陰(yin)極以(yi)包圍銹斑的(de)(de)形態存(cun)在(zai)，所以(yi)要比以(yi)直線存(cun)在(zai)的(de)(de)焊縫(feng)兩側形成(cheng)的(de)(de)陰(yin)極溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)場合IR壓降(jiang)增大，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速度也減(jian)小。


  C/S系宏觀電(dian)(dian)(dian)池腐蝕(shi)(shi)的(de)場合，鋼筋和管道之間的(de)開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)差雖然高(gao)達300mV,可(ke)是腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流以(yi)及局(ju)(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)速度(du)受局(ju)(ju)部(bu)陽(yang)極(ji)附近的(de)IR壓降支(zhi)配。這是因為(wei)(wei)在電(dian)(dian)(dian)阻率(lv)比(bi)較高(gao)的(de)土壤中，流動(dong)的(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流在陽(yang)極(ji)附近形成了高(gao)電(dian)(dian)(dian)流密度(du)，如果設定陽(yang)極(ji)的(de)半徑為(wei)(wei)a、土壤電(dian)(dian)(dian)阻率(lv)為(wei)(wei)p、陽(yang)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流為(wei)(wei)I時(shi)，其大(da)小(xiao)可(ke)以(yi)用I0/2πa表示。式中由于a比(bi)較小(xiao)，IR壓降相當大(da)。因此，例如假定a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)，局(ju)(ju)部(bu)腐蝕(shi)(shi)可(ke)以(yi)抑(yi)制到2mm/a的(de)程度(du)。


 僅從各(ge)個(ge)腐(fu)蝕(shi)電位(wei)來看，焊縫區和(he)母材區的(de)電位(wei)差(cha)在(zai)報告(gao)中即(ji)使最大(da)的(de)值也小于68mV,根據極化曲線推定的(de)這兩部分的(de)溶解速度的(de)比在(zai)幾倍(bei)以內,這與事例中的(de)最大(da)值為(wei)40、80的(de)溝狀腐(fu)蝕(shi)系(xi)數不對應。


 在(zai)溝(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)快速進行的(de)(de)場(chang)合，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)區（焊(han)縫區）表面是沒有附著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物(wu)的(de)(de)最(zui)活性狀態，開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)處(chu)在(zai)低電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)，相反(fan)母(mu)(mu)材區卻附著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物(wu)，具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。另外，使焊(han)縫區、母(mu)(mu)材區分(fen)(fen)別(bie)(bie)進行腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)求(qiu)出來的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)，兩部(bu)分(fen)(fen)都(dou)處(chu)于同等的(de)(de)自(zi)(zi)然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態，并(bing)且(qie)在(zai)極化(hua)(hua)曲(qu)線測定下或者處(chu)在(zai)比－550mV(飽(bao)和(he)甘(gan)汞電(dian)(dian)(dian)極基準(zhun)）的(de)(de)自(zi)(zi)然(ran)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)稍高的(de)(de)恒(heng)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)解(jie)下，兩部(bu)分(fen)(fen)都(dou)是活性表面。所以，在(zai)焊(han)縫區處(chu)于活性狀態、母(mu)(mu)材區大體處(chu)于自(zi)(zi)然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態的(de)(de)實際腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)條(tiao)件(jian)下，很可(ke)能開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)比分(fen)(fen)別(bie)(bie)測定的(de)(de)值大，溶解(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)比值比極化(hua)(hua)條(tiao)件(jian)時大。


 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(bu)銹鋼等。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。