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)環境(jing)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)越(yue)低，局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)進行的(de)(de)(de)(de)速度(du)越(yue)快，溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)也有這種傾向。觀(guan)測上(shang)述銹斑下面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)或C/S系宏觀(guan)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)是(shi)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)為(wei)1000Ω·cm,然而(er)在(zai)同等程度(du)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)中，溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)是(shi)幾(ji)個mm/a,所(suo)以還是(shi)溝狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)大。


 如果把環境電(dian)阻(zu)引起的(de)(de)IR壓降忽略不(bu)計，在圖5-2的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化曲(qu)線的(de)(de)示意圖上，電(dian)焊(han)鋼管的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)在腐(fu)蝕(shi)電(dian)位(wei)E進行時，母(mu)材(cai)是用(yong)iM的(de)(de)速度進行腐(fu)蝕(shi)，而焊(han)縫(feng)是用(yong)比(bi)這(zhe)更大的(de)(de)iw進行腐(fu)蝕(shi)，所(suo)以(yi)產生了溝狀腐(fu)蝕(shi)。如圖所(suo)示，焊(han)縫(feng)部的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化曲(qu)線的(de)(de)電(dian)流密(mi)度比(bi)母(mu)材(cai)的(de)(de)高，這(zhe)已經被(bei)幾(ji)篇報(bao)告所(suo)證(zheng)實。正村等(deng)使用(yong)過的(de)(de)前(qian)述促進試(shi)驗法，就是將恒(heng)電(dian)位(wei)設定成比(bi)母(mu)材(cai)電(dian)位(wei)E高的(de)(de)電(dian)位(wei)E'，用(yong)a'和b'的(de)(de)比(bi)較(jiao)取代(dai)a和b的(de)(de)比(bi)較(jiao)。


圖 2.jpg


  在(zai)像海(hai)水(shui)那樣電(dian)阻率(lv)低的(de)(de)環(huan)境中(zhong)，作為陽極的(de)(de)焊(han)縫區的(de)(de)電(dian)位(wei)(wei)上升到面積比率(lv)非(fei)常大的(de)(de)母材電(dian)位(wei)(wei)E后，就變成iw的(de)(de)侵蝕(shi)速度(du)(du)；可是在(zai)自來(lai)水(shui)、工業用(yong)水(shui)等電(dian)阻率(lv)相當高的(de)(de)環(huan)境下，由(you)于有(you)一定(ding)程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)IR壓降，所(suo)以(yi)侵蝕(shi)速度(du)(du)比iw稍微降低。


  圖5-3出(chu)示了(le)實際求出(chu)的(de)極(ji)化曲線(xian)(xian)。由(you)于該圖不(bu)是(shi)圖5-2那(nei)樣的(de)內部極(ji)化曲線(xian)(xian)，是(shi)扣除了(le)陰極(ji)電流(liu)密度(du)的(de)外部電流(liu)密度(du)的(de)曲線(xian)(xian)，雖然不(bu)能夠定量地讀取焊縫區(qu)和母材(cai)(cai)區(qu)的(de)差(cha)別，可是(shi)在有些報告中給(gei)出(chu)了(le)母材(cai)(cai)區(qu)和焊縫區(qu)各自單(dan)獨存在的(de)電位（開(kai)路電位）差(cha)。


圖 3.jpg


 在(zai)不(bu)同環(huan)境下所測定的(de)(de)(de)(de)(de)電位(wei)差(cha)分(fen)別是(shi)：加藤等(deng)測定的(de)(de)(de)(de)(de)電位(wei)差(cha)68mV(人工(gong)海(hai)水），62mV(0.01 NKCl);正村等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)約為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)為42mV(人工(gong)海(hai)水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長(chang)野(ye)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)約為20mV(3%Na-Cl).該(gai)電位(wei)差(cha)如設定為50mV時(shi)，從(cong)極化曲線直線部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)斜率可推斷iw是(shi)im的(de)(de)(de)(de)(de)幾倍至10倍，在(zai)以前所報道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)值中，雖然比最大的(de)(de)(de)(de)(de)α小許多，但是(shi)仍在(zai)報告值的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內。


 另外，侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率即使大(da)也小(xiao)于0.3mm/a.在(zai)銹斑(ban)(ban)下面局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)自由(you)表(biao)面和(he)銹斑(ban)(ban)下面的(de)(de)(de)開路電位差的(de)(de)(de)推斷值(zhi)約(yue)為50mV,不(bu)會形(xing)(xing)(xing)成侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率大(da)的(de)(de)(de)溝(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。銹斑(ban)(ban)下面的(de)(de)(de)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)到(dao)形(xing)(xing)(xing)成通氣差電池需要相當長(chang)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，在(zai)求侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率（侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度／時(shi)(shi)間(jian)）時(shi)(shi)，由(you)于在(zai)該(gai)時(shi)(shi)間(jian)中不(bu)得不(bu)包括這段潛伏時(shi)(shi)間(jian)，所(suo)以(yi)(yi)求出的(de)(de)(de)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率比真(zhen)正的(de)(de)(de)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)度小(xiao)。并且，因為銹斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)和(he)陰(yin)極以(yi)(yi)包圍銹斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)態存(cun)在(zai)，所(suo)以(yi)(yi)要比以(yi)(yi)直(zhi)線存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)焊縫(feng)兩側形(xing)(xing)(xing)成的(de)(de)(de)陰(yin)極溝(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)場合IR壓降增大(da)，侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速(su)度也減小(xiao)。


  C/S系宏觀電池腐(fu)蝕的(de)場(chang)合，鋼筋和管道之間的(de)開(kai)路電位差雖然高(gao)達300mV,可(ke)是(shi)腐(fu)蝕電流(liu)以及局(ju)(ju)部腐(fu)蝕速度受局(ju)(ju)部陽(yang)(yang)極(ji)附近的(de)IR壓(ya)降支(zhi)配。這是(shi)因為(wei)在電阻(zu)率(lv)比較高(gao)的(de)土壤中，流(liu)動的(de)腐(fu)蝕電流(liu)在陽(yang)(yang)極(ji)附近形成(cheng)了高(gao)電流(liu)密(mi)度，如(ru)果設定陽(yang)(yang)極(ji)的(de)半徑為(wei)a、土壤電阻(zu)率(lv)為(wei)p、陽(yang)(yang)極(ji)電流(liu)為(wei)I時(shi)(shi)，其大(da)小(xiao)可(ke)以用I0/2πa表示。式中由于(yu)a比較小(xiao)，IR壓(ya)降相當大(da)。因此，例(li)如(ru)假(jia)定a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)(shi)，局(ju)(ju)部腐(fu)蝕可(ke)以抑制到2mm/a的(de)程度。


 僅從各(ge)個腐蝕電(dian)位來看(kan)，焊縫區(qu)和母(mu)材區(qu)的(de)電(dian)位差在報告中(zhong)(zhong)即使最大(da)的(de)值也小(xiao)于68mV,根(gen)據極(ji)化曲線推(tui)定的(de)這兩(liang)部分的(de)溶解(jie)速度的(de)比在幾倍以內,這與事例中(zhong)(zhong)的(de)最大(da)值為40、80的(de)溝狀腐蝕系數不對應。


 在(zai)(zai)(zai)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)快速進行的(de)(de)場合，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)區(qu)(qu)（焊縫區(qu)(qu)）表面是沒有附(fu)著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物的(de)(de)最活性(xing)(xing)狀(zhuang)態，開路電(dian)位處(chu)在(zai)(zai)(zai)低電(dian)位，相反母(mu)材區(qu)(qu)卻附(fu)著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物，具(ju)有較高的(de)(de)開路電(dian)位。另外，使(shi)焊縫區(qu)(qu)、母(mu)材區(qu)(qu)分(fen)(fen)別進行腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)求出來的(de)(de)電(dian)位，兩部(bu)分(fen)(fen)都處(chu)于同等的(de)(de)自然(ran)(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀(zhuang)態，并且在(zai)(zai)(zai)極化(hua)曲線(xian)測定下或者處(chu)在(zai)(zai)(zai)比(bi)(bi)－550mV(飽和(he)甘汞電(dian)極基準）的(de)(de)自然(ran)(ran)電(dian)位稍高的(de)(de)恒(heng)電(dian)位電(dian)解(jie)下，兩部(bu)分(fen)(fen)都是活性(xing)(xing)表面。所以，在(zai)(zai)(zai)焊縫區(qu)(qu)處(chu)于活性(xing)(xing)狀(zhuang)態、母(mu)材區(qu)(qu)大體處(chu)于自然(ran)(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀(zhuang)態的(de)(de)實際(ji)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)條件下，很可能開路電(dian)位比(bi)(bi)分(fen)(fen)別測定的(de)(de)值(zhi)大，溶解(jie)電(dian)流的(de)(de)比(bi)(bi)值(zhi)比(bi)(bi)極化(hua)條件時大。


 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。