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(shi)(shi)環境的(de)(de)電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)越低，局部腐(fu)蝕(shi)(shi)進行的(de)(de)速(su)度越快，溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)也有這種傾向。觀測上述銹斑下面腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)或C/S系宏(hong)觀電(dian)池的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，侵蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環境是電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而在同(tong)等(deng)程度電(dian)阻率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)環境中(zhong)，溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)是幾(ji)個mm/a,所以還是溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)率(lv)(lv)(lv)大。


 如果把環(huan)境電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)引起的(de)(de)(de)IR壓降忽略不計，在(zai)圖5-2的(de)(de)(de)陽極極化曲(qu)線的(de)(de)(de)示意(yi)圖上，電(dian)(dian)(dian)(dian)焊(han)(han)鋼(gang)管的(de)(de)(de)腐蝕(shi)在(zai)腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)E進行(xing)時，母(mu)材(cai)是用(yong)iM的(de)(de)(de)速度進行(xing)腐蝕(shi)，而焊(han)(han)縫是用(yong)比(bi)這(zhe)更大的(de)(de)(de)iw進行(xing)腐蝕(shi)，所(suo)(suo)以產生了溝狀腐蝕(shi)。如圖所(suo)(suo)示，焊(han)(han)縫部的(de)(de)(de)陽極極化曲(qu)線的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度比(bi)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)高，這(zhe)已經被幾篇報(bao)告所(suo)(suo)證實。正村等使用(yong)過的(de)(de)(de)前(qian)述促進試(shi)驗法，就是將恒電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)設定成比(bi)母(mu)材(cai)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)E高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)E'，用(yong)a'和b'的(de)(de)(de)比(bi)較取代a和b的(de)(de)(de)比(bi)較。


圖 2.jpg


  在像(xiang)海水(shui)那(nei)樣(yang)電(dian)阻率(lv)低的(de)環(huan)境中(zhong)，作為陽極的(de)焊縫區的(de)電(dian)位(wei)上升到面積比率(lv)非常大的(de)母材(cai)電(dian)位(wei)E后(hou)，就變成iw的(de)侵(qin)蝕速度；可是在自來水(shui)、工(gong)業用水(shui)等電(dian)阻率(lv)相當高(gao)的(de)環(huan)境下，由于有一定程度的(de)IR壓降，所以(yi)侵(qin)蝕速度比iw稍(shao)微降低。


  圖(tu)5-3出(chu)示了(le)實際求出(chu)的(de)(de)極化曲(qu)(qu)線(xian)。由于該圖(tu)不(bu)(bu)是圖(tu)5-2那(nei)樣(yang)的(de)(de)內(nei)部極化曲(qu)(qu)線(xian)，是扣除了(le)陰極電(dian)流(liu)密度(du)的(de)(de)外部電(dian)流(liu)密度(du)的(de)(de)曲(qu)(qu)線(xian)，雖然不(bu)(bu)能夠定量地讀取焊縫(feng)區(qu)和母材區(qu)的(de)(de)差(cha)別，可是在(zai)有些報告中給出(chu)了(le)母材區(qu)和焊縫(feng)區(qu)各(ge)自單獨存(cun)在(zai)的(de)(de)電(dian)位(wei)（開(kai)路電(dian)位(wei)）差(cha)。


圖 3.jpg


 在(zai)不同(tong)環境下所測定的(de)電(dian)位(wei)差(cha)分別是：加(jia)藤(teng)等測定的(de)電(dian)位(wei)差(cha)68mV(人(ren)工海(hai)水），62mV(0.01 NKCl);正村等的(de)約(yue)為(wei)50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等的(de)為(wei)42mV(人(ren)工海(hai)水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等的(de)約(yue)為(wei)20mV(3%Na-Cl).該(gai)電(dian)位(wei)差(cha)如設定為(wei)50mV時，從極化(hua)曲線(xian)直線(xian)部分的(de)斜(xie)率可推斷iw是im的(de)幾倍至10倍，在(zai)以前所報(bao)道的(de)值中，雖然比最大的(de)α小許多(duo)，但是仍在(zai)報(bao)告值的(de)范圍內。


 另外，侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)即使大也(ye)小(xiao)于(yu)0.3mm/a.在銹斑(ban)下面局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)自(zi)由表面和(he)銹斑(ban)下面的(de)開(kai)路電位差的(de)推斷值約為50mV,不會形(xing)成侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)大的(de)溝狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。銹斑(ban)下面的(de)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)到形(xing)成通(tong)氣差電池需要相(xiang)當長的(de)時(shi)(shi)間，在求(qiu)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)（侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)深度(du)／時(shi)(shi)間）時(shi)(shi)，由于(yu)在該時(shi)(shi)間中不得不包括這(zhe)段潛伏(fu)時(shi)(shi)間，所以求(qiu)出的(de)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)比真正的(de)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速度(du)小(xiao)。并且，因為銹斑(ban)的(de)存在和(he)陰極以包圍銹斑(ban)的(de)形(xing)態存在，所以要比以直線存在的(de)焊(han)縫兩(liang)側形(xing)成的(de)陰極溝狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)場合IR壓降增大，侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)速度(du)也(ye)減(jian)小(xiao)。


  C/S系宏觀電(dian)(dian)池腐蝕(shi)的(de)場(chang)合，鋼筋和管道之間(jian)的(de)開路電(dian)(dian)位差雖然高(gao)達300mV,可(ke)是(shi)腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)以及(ji)局部腐蝕(shi)速度(du)受局部陽(yang)極(ji)附近(jin)的(de)IR壓(ya)(ya)降支配(pei)。這是(shi)因(yin)為在電(dian)(dian)阻率(lv)比較高(gao)的(de)土壤中，流(liu)動的(de)腐蝕(shi)電(dian)(dian)流(liu)在陽(yang)極(ji)附近(jin)形成了高(gao)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)，如(ru)果(guo)設定陽(yang)極(ji)的(de)半徑為a、土壤電(dian)(dian)阻率(lv)為p、陽(yang)極(ji)電(dian)(dian)流(liu)為I時(shi)(shi)，其大小(xiao)可(ke)以用I0/2πa表示。式(shi)中由于a比較小(xiao)，IR壓(ya)(ya)降相當大。因(yin)此，例如(ru)假定a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)(shi)，局部腐蝕(shi)可(ke)以抑制(zhi)到2mm/a的(de)程度(du)。


 僅(jin)從各個(ge)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位(wei)來看，焊縫區(qu)和(he)母材區(qu)的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)差在(zai)(zai)報告(gao)中即使最(zui)大的(de)(de)(de)值也小于68mV,根據(ju)極化曲線(xian)推定的(de)(de)(de)這(zhe)兩(liang)部(bu)分的(de)(de)(de)溶解(jie)速度的(de)(de)(de)比在(zai)(zai)幾倍以內,這(zhe)與(yu)事例中的(de)(de)(de)最(zui)大值為40、80的(de)(de)(de)溝狀腐(fu)蝕(shi)系(xi)數(shu)不對應。


 在(zai)(zai)溝狀腐蝕(shi)(shi)(shi)快(kuai)速(su)進(jin)行的(de)場合，腐蝕(shi)(shi)(shi)區（焊(han)縫區）表面是沒有附(fu)著(zhu)腐蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物的(de)最活性狀態(tai)(tai)，開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)處(chu)在(zai)(zai)低(di)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)，相反母(mu)材區卻附(fu)著(zhu)腐蝕(shi)(shi)(shi)生成(cheng)物，具(ju)有較高的(de)開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)。另外，使(shi)焊(han)縫區、母(mu)材區分(fen)(fen)別進(jin)行腐蝕(shi)(shi)(shi)求出來的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)，兩(liang)部(bu)分(fen)(fen)都(dou)處(chu)于同等的(de)自然腐蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai)，并且在(zai)(zai)極化(hua)曲線測定下(xia)或者處(chu)在(zai)(zai)比－550mV(飽和(he)甘汞電(dian)(dian)(dian)極基(ji)準）的(de)自然電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)稍高的(de)恒電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)解下(xia)，兩(liang)部(bu)分(fen)(fen)都(dou)是活性表面。所(suo)以(yi)，在(zai)(zai)焊(han)縫區處(chu)于活性狀態(tai)(tai)、母(mu)材區大(da)體處(chu)于自然腐蝕(shi)(shi)(shi)狀態(tai)(tai)的(de)實際腐蝕(shi)(shi)(shi)條件下(xia)，很可能開路電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)比分(fen)(fen)別測定的(de)值大(da)，溶(rong)解電(dian)(dian)(dian)流的(de)比值比極化(hua)條件時大(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。如果和不銹鋼(gang)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。