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)蝕(shi)(shi)環境(jing)的(de)(de)(de)電(dian)阻(zu)率(lv)越低(di)，局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)進行的(de)(de)(de)速度越快，溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)也有這種傾向。觀(guan)測(ce)上述銹斑下面腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)或C/S系宏(hong)觀(guan)電(dian)池的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)的(de)(de)(de)環境(jing)是電(dian)阻(zu)率(lv)為1000Ω·cm,然而在同等程度電(dian)阻(zu)率(lv)的(de)(de)(de)環境(jing)中，溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)是幾個(ge)mm/a,所以還(huan)是溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率(lv)大。


 如(ru)(ru)果(guo)把(ba)環境電阻引(yin)起的(de)(de)(de)IR壓降忽略不計，在(zai)圖(tu)5-2的(de)(de)(de)陽極極化(hua)曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)示意圖(tu)上，電焊鋼(gang)管的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電位(wei)(wei)(wei)E進(jin)行時(shi)，母(mu)材是用iM的(de)(de)(de)速度進(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，而焊縫是用比(bi)(bi)這更大的(de)(de)(de)iw進(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，所(suo)以產生了溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。如(ru)(ru)圖(tu)所(suo)示，焊縫部的(de)(de)(de)陽極極化(hua)曲(qu)線(xian)的(de)(de)(de)電流密(mi)度比(bi)(bi)母(mu)材的(de)(de)(de)高(gao)，這已經被幾篇報告所(suo)證實。正村等使用過的(de)(de)(de)前述促(cu)進(jin)試驗法，就是將(jiang)恒電位(wei)(wei)(wei)設定成比(bi)(bi)母(mu)材電位(wei)(wei)(wei)E高(gao)的(de)(de)(de)電位(wei)(wei)(wei)E'，用a'和b'的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較(jiao)取代a和b的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較(jiao)。


圖 2.jpg


  在(zai)像海(hai)水那樣(yang)電(dian)阻率(lv)(lv)低的(de)環(huan)境(jing)中，作(zuo)為陽極的(de)焊縫區(qu)的(de)電(dian)位上升到面積比率(lv)(lv)非(fei)常大的(de)母材電(dian)位E后，就變成iw的(de)侵(qin)蝕(shi)速度(du)(du)；可是在(zai)自來水、工(gong)業用水等電(dian)阻率(lv)(lv)相當高的(de)環(huan)境(jing)下(xia)，由于有(you)一(yi)定程度(du)(du)的(de)IR壓降(jiang)，所(suo)以侵(qin)蝕(shi)速度(du)(du)比iw稍微降(jiang)低。


  圖5-3出示了(le)實際求出的(de)(de)極化曲線(xian)。由于該圖不是(shi)圖5-2那(nei)樣的(de)(de)內部(bu)極化曲線(xian)，是(shi)扣除(chu)了(le)陰極電(dian)流密度的(de)(de)外部(bu)電(dian)流密度的(de)(de)曲線(xian)，雖然不能(neng)夠定量地讀取焊縫區(qu)和(he)(he)母材區(qu)的(de)(de)差別，可是(shi)在(zai)有些報告中給(gei)出了(le)母材區(qu)和(he)(he)焊縫區(qu)各自單獨(du)存在(zai)的(de)(de)電(dian)位(wei)（開路電(dian)位(wei)）差。


圖 3.jpg


 在(zai)不同環境下所(suo)測定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)差(cha)分別是：加(jia)藤等(deng)測定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)位(wei)差(cha)68mV(人工(gong)海水(shui)），62mV(0.01 NKCl);正(zheng)村(cun)等(deng)的(de)(de)(de)約(yue)為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等(deng)的(de)(de)(de)為42mV(人工(gong)海水(shui)），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等(deng)的(de)(de)(de)約(yue)為20mV(3%Na-Cl).該電(dian)位(wei)差(cha)如設定(ding)為50mV時(shi)，從極化曲(qu)線直線部分的(de)(de)(de)斜(xie)率可推斷(duan)iw是im的(de)(de)(de)幾(ji)倍至(zhi)10倍，在(zai)以前所(suo)報(bao)道的(de)(de)(de)值(zhi)中(zhong)，雖(sui)然比最大的(de)(de)(de)α小許多，但是仍在(zai)報(bao)告值(zhi)的(de)(de)(de)范圍內(nei)。


 另外，侵(qin)蝕率(lv)(lv)即(ji)使大(da)也小于(yu)0.3mm/a.在銹斑下面(mian)局部(bu)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)自由表面(mian)和(he)銹斑下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)開路電(dian)位差的(de)(de)(de)(de)(de)推斷(duan)值約(yue)為(wei)50mV,不(bu)會形成(cheng)侵(qin)蝕率(lv)(lv)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)溝狀腐(fu)蝕。銹斑下面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)腐(fu)蝕到形成(cheng)通氣差電(dian)池需(xu)要相當長的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，在求(qiu)侵(qin)蝕率(lv)(lv)（侵(qin)蝕深度(du)(du)／時(shi)間(jian)）時(shi)，由于(yu)在該時(shi)間(jian)中不(bu)得不(bu)包括這段(duan)潛伏時(shi)間(jian)，所以求(qiu)出的(de)(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕率(lv)(lv)比真正的(de)(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕速(su)度(du)(du)小。并(bing)且，因為(wei)銹斑的(de)(de)(de)(de)(de)存在和(he)陰(yin)極以包圍銹斑的(de)(de)(de)(de)(de)形態(tai)存在，所以要比以直線存在的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)兩側形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極溝狀腐(fu)蝕場合IR壓降(jiang)增大(da)，侵(qin)蝕速(su)度(du)(du)也減小。


  C/S系宏觀電(dian)池腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)場(chang)合，鋼筋(jin)和管道之間的(de)開路電(dian)位差雖然高(gao)(gao)達300mV,可是(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)以(yi)及局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)速度受局部(bu)陽極(ji)附(fu)近的(de)IR壓降支(zhi)配。這是(shi)因為(wei)(wei)在電(dian)阻率比較(jiao)高(gao)(gao)的(de)土壤中，流(liu)動的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)在陽極(ji)附(fu)近形成了高(gao)(gao)電(dian)流(liu)密度，如果設定陽極(ji)的(de)半徑為(wei)(wei)a、土壤電(dian)阻率為(wei)(wei)p、陽極(ji)電(dian)流(liu)為(wei)(wei)I時(shi)，其大小可以(yi)用I0/2πa表示。式中由于a比較(jiao)小，IR壓降相當大。因此，例(li)如假定a=1cm、p=6000Ω·cm時(shi)，局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)可以(yi)抑制到2mm/a的(de)程度。


 僅(jin)從各個腐蝕(shi)電(dian)位來(lai)看，焊縫區和(he)母材區的電(dian)位差在報告中即(ji)使最大的值也小于68mV,根據極化曲線(xian)推(tui)定的這兩部分的溶解速度的比(bi)在幾倍以內(nei),這與(yu)事例中的最大值為40、80的溝狀腐蝕(shi)系數不對應。


 在(zai)(zai)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)快速進(jin)行的(de)(de)(de)(de)場合，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)區(qu)（焊縫區(qu)）表面是沒有附(fu)著腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)生(sheng)成物的(de)(de)(de)(de)最(zui)活(huo)性狀(zhuang)態(tai)，開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)處在(zai)(zai)低電(dian)位(wei)，相(xiang)反母材區(qu)卻附(fu)著腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)生(sheng)成物，具(ju)有較高的(de)(de)(de)(de)開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)。另(ling)外，使焊縫區(qu)、母材區(qu)分(fen)別進(jin)行腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)求出來(lai)的(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)，兩(liang)部(bu)分(fen)都處于同等的(de)(de)(de)(de)自(zi)然腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)狀(zhuang)態(tai)，并且在(zai)(zai)極化曲線(xian)測定(ding)下或者處在(zai)(zai)比(bi)－550mV(飽和(he)甘(gan)汞電(dian)極基準）的(de)(de)(de)(de)自(zi)然電(dian)位(wei)稍高的(de)(de)(de)(de)恒電(dian)位(wei)電(dian)解下，兩(liang)部(bu)分(fen)都是活(huo)性表面。所以，在(zai)(zai)焊縫區(qu)處于活(huo)性狀(zhuang)態(tai)、母材區(qu)大(da)體(ti)處于自(zi)然腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)(de)實際腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)條件下，很(hen)可能開(kai)路(lu)電(dian)位(wei)比(bi)分(fen)別測定(ding)的(de)(de)(de)(de)值大(da)，溶解電(dian)流的(de)(de)(de)(de)比(bi)值比(bi)極化條件時大(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(xiu)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。