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)(shi)(shi)(shi)(shi)環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)電(dian)阻率(lv)越低(di)，局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)行的(de)(de)速度(du)越快，溝(gou)(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)也有這種(zhong)傾向。觀測上述銹斑(ban)下面腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)或(huo)C/S系宏(hong)觀電(dian)池的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，侵蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)是電(dian)阻率(lv)為1000Ω·cm,然(ran)而在同等(deng)程度(du)電(dian)阻率(lv)的(de)(de)環(huan)境(jing)(jing)中，溝(gou)(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)是幾個mm/a,所(suo)以還(huan)是溝(gou)(gou)狀(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)率(lv)大。


 如果把環境電(dian)(dian)阻引起的(de)(de)(de)IR壓降(jiang)忽略不計，在圖5-2的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian)的(de)(de)(de)示意圖上，電(dian)(dian)焊(han)(han)鋼管(guan)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)在腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)E進行(xing)時，母(mu)材(cai)是(shi)(shi)用iM的(de)(de)(de)速度(du)進行(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)，而焊(han)(han)縫是(shi)(shi)用比(bi)(bi)這更大的(de)(de)(de)iw進行(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)，所(suo)以產生了溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)。如圖所(suo)示，焊(han)(han)縫部的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)化曲線(xian)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流密度(du)比(bi)(bi)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)高(gao)，這已(yi)經被幾篇報告所(suo)證(zheng)實。正村等使(shi)用過的(de)(de)(de)前述促進試驗法，就是(shi)(shi)將恒電(dian)(dian)位(wei)(wei)設定成(cheng)比(bi)(bi)母(mu)材(cai)電(dian)(dian)位(wei)(wei)E高(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)(wei)E'，用a'和b'的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較取代a和b的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較。


圖 2.jpg


  在像海水那樣電(dian)阻率低的(de)環境(jing)中，作為陽極的(de)焊縫區(qu)的(de)電(dian)位上升到(dao)面(mian)積比(bi)(bi)率非(fei)常大的(de)母材(cai)電(dian)位E后，就變成iw的(de)侵(qin)蝕(shi)速度；可(ke)是(shi)在自來(lai)水、工業用水等電(dian)阻率相當高的(de)環境(jing)下，由于有一定程(cheng)度的(de)IR壓降(jiang)，所以侵(qin)蝕(shi)速度比(bi)(bi)iw稍微降(jiang)低。


  圖5-3出示(shi)了(le)(le)實際(ji)求出的(de)極化曲(qu)線(xian)。由于該圖不(bu)是(shi)圖5-2那樣(yang)的(de)內部極化曲(qu)線(xian)，是(shi)扣除了(le)(le)陰極電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)的(de)外(wai)部電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)的(de)曲(qu)線(xian)，雖(sui)然不(bu)能夠定量(liang)地讀取焊(han)縫(feng)區(qu)和(he)母材(cai)區(qu)的(de)差(cha)別(bie)，可是(shi)在(zai)有(you)些報告中(zhong)給出了(le)(le)母材(cai)區(qu)和(he)焊(han)縫(feng)區(qu)各自(zi)單獨存在(zai)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)（開(kai)路電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)）差(cha)。


圖 3.jpg


 在(zai)不同環境下所測定的(de)電位(wei)(wei)差(cha)分(fen)別(bie)是(shi)：加藤等測定的(de)電位(wei)(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(li)棲等的(de)為(wei)42mV(人(ren)工海(hai)水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野(ye)等的(de)約(yue)為(wei)20mV(3%Na-Cl).該電位(wei)(wei)差(cha)如設定為(wei)50mV時，從極(ji)化(hua)曲(qu)線直(zhi)線部分(fen)的(de)斜率可推斷iw是(shi)im的(de)幾倍至(zhi)10倍，在(zai)以前(qian)所報道的(de)值(zhi)中，雖(sui)然(ran)比(bi)最大的(de)α小許多，但是(shi)仍在(zai)報告(gao)值(zhi)的(de)范(fan)圍內(nei)。


 另外(wai)，侵(qin)蝕率(lv)即使大(da)(da)(da)也小(xiao)于(yu)0.3mm/a.在(zai)(zai)銹(xiu)(xiu)斑下(xia)面(mian)局部(bu)(bu)腐蝕的(de)(de)(de)(de)自(zi)由表(biao)面(mian)和(he)銹(xiu)(xiu)斑下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)開路電位差(cha)的(de)(de)(de)(de)推斷值約為50mV,不會形(xing)(xing)成侵(qin)蝕率(lv)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)溝狀(zhuang)腐蝕。銹(xiu)(xiu)斑下(xia)面(mian)的(de)(de)(de)(de)局部(bu)(bu)腐蝕到形(xing)(xing)成通氣差(cha)電池需要相當(dang)長(chang)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間，在(zai)(zai)求(qiu)侵(qin)蝕率(lv)（侵(qin)蝕深度／時(shi)間）時(shi)，由于(yu)在(zai)(zai)該時(shi)間中不得不包括這段潛伏時(shi)間，所以(yi)(yi)求(qiu)出的(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕率(lv)比真正的(de)(de)(de)(de)侵(qin)蝕速度小(xiao)。并且，因為銹(xiu)(xiu)斑的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)和(he)陰極(ji)以(yi)(yi)包圍銹(xiu)(xiu)斑的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)態(tai)存在(zai)(zai)，所以(yi)(yi)要比以(yi)(yi)直線存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)焊縫(feng)兩側形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)陰極(ji)溝狀(zhuang)腐蝕場合IR壓降增(zeng)大(da)(da)(da)，侵(qin)蝕速度也減小(xiao)。


  C/S系宏觀(guan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)腐(fu)蝕(shi)的場合(he)，鋼(gang)筋和管道(dao)之間的開(kai)路電(dian)(dian)(dian)位差雖(sui)然(ran)高達300mV,可(ke)是腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)以(yi)及局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)速度(du)受(shou)局(ju)部(bu)陽極附近(jin)的IR壓降支配。這是因為(wei)(wei)在電(dian)(dian)(dian)阻率比較高的土壤中，流(liu)動的腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)在陽極附近(jin)形成了高電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)，如果設定陽極的半徑為(wei)(wei)a、土壤電(dian)(dian)(dian)阻率為(wei)(wei)p、陽極電(dian)(dian)(dian)流(liu)為(wei)(wei)I時，其大小(xiao)可(ke)以(yi)用I0/2πa表示。式中由于(yu)a比較小(xiao)，IR壓降相當大。因此，例如假(jia)定a=1cm、p=6000Ω·cm時，局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)可(ke)以(yi)抑制到(dao)2mm/a的程(cheng)度(du)。


 僅(jin)從各個腐蝕(shi)電(dian)位(wei)來看，焊縫區和母材區的電(dian)位(wei)差在報(bao)告中(zhong)(zhong)即使最大(da)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在幾倍以(yi)內,這與事例(li)中(zhong)(zhong)的最大(da)值為40、80的溝(gou)狀(zhuang)腐蝕(shi)系數不(bu)對應。


 在(zai)(zai)(zai)溝狀(zhuang)腐(fu)蝕快(kuai)速進行(xing)的(de)(de)場(chang)合，腐(fu)蝕區(qu)（焊(han)縫區(qu)）表面(mian)是(shi)沒有(you)附(fu)著腐(fu)蝕生成(cheng)物的(de)(de)最活性狀(zhuang)態(tai)，開(kai)路(lu)電位(wei)(wei)(wei)(wei)處在(zai)(zai)(zai)低電位(wei)(wei)(wei)(wei)，相反母(mu)材區(qu)卻附(fu)著腐(fu)蝕生成(cheng)物，具(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)開(kai)路(lu)電位(wei)(wei)(wei)(wei)。另外，使焊(han)縫區(qu)、母(mu)材區(qu)分別(bie)進行(xing)腐(fu)蝕求(qiu)出來的(de)(de)電位(wei)(wei)(wei)(wei)，兩(liang)部分都處于同等(deng)的(de)(de)自(zi)然(ran)腐(fu)蝕狀(zhuang)態(tai)，并且(qie)在(zai)(zai)(zai)極化(hua)曲線(xian)測(ce)(ce)定(ding)下(xia)或(huo)者處在(zai)(zai)(zai)比－550mV(飽和甘汞(gong)電極基準）的(de)(de)自(zi)然(ran)電位(wei)(wei)(wei)(wei)稍高(gao)的(de)(de)恒電位(wei)(wei)(wei)(wei)電解下(xia)，兩(liang)部分都是(shi)活性表面(mian)。所以(yi)，在(zai)(zai)(zai)焊(han)縫區(qu)處于活性狀(zhuang)態(tai)、母(mu)材區(qu)大體處于自(zi)然(ran)腐(fu)蝕狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)實際腐(fu)蝕條件下(xia)，很可能開(kai)路(lu)電位(wei)(wei)(wei)(wei)比分別(bie)測(ce)(ce)定(ding)的(de)(de)值大，溶解電流的(de)(de)比值比極化(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。