根據現有文獻可知，最初對具有合金成分鋼進行海水腐蝕試驗的是由INCO公司的 Francis L.LaQue 于1935年在KureBeach,N.C.開始的。如同在在線亞洲日產一區二區:耐候鋼一章中所敘述的那樣，5年后的1940年，LaQue開始在該場所進行大氣腐蝕試驗，至今為止該場所已經成為世界上屈指可數的大氣暴曬試驗場。談到1935年，在那之前，也就是在1933年U.S.Steel 公司發表了Cu-Cr-P系（當初）的耐候鋼COR-TEN之后，人們已經通過ASTM大氣暴曬試驗搞清楚Cu或Cu+P對耐候性的效果（參照2.1.1節）。但是，那時除Cu-Cr-P系外，有關海洋大氣等條件下低合金的大氣暴曬數據還很少。
1941年(nian)5月27日在Kure Beach開始(shi)的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)海水試(shi)驗中，除(chu)了(le)(le)(le)碳素鋼(gang)(gang)以(yi)外還試(shi)驗了(le)(le)(le)0.23%Cu的(de)(de)含(han)銅鋼(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)樁(zhuang)長度(du)約(yue)11m（36 ft)、厚度(du)約(yue)9.5mm(3/8in),分別用了(le)(le)(le)2根。令人感(gan)興趣的(de)(de)是，它與在稍前(qian)（1937年(nian)）開始(shi)的(de)(de)英國海水全浸(jin)試(shi)驗（本節(jie)后述）不同，該試(shi)驗從(cong)平(ping)均潮位到(dao)海底土雖然只有約(yue)1.5m(5ft),卻使用了(le)(le)(le)從(cong)海底土延伸到(dao)海上(shang)大(da)氣的(de)(de)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)。現在人們都知道，設(she)置在海水中裸露(lu)鋼(gang)(gang)樁(zhuang)的(de)(de)腐蝕在海水飛濺帶及平(ping)均干潮位以(yi)下(xia)為最大(da)，這一(yi)事實是1949年(nian)由著名的(de)(de) Humble 報告公(gong)之于眾(zhong)的(de)(de)，所(suo)以(yi)可(ke)以(yi)認為該試(shi)驗（進行到(dao)1946年(nian)，未發表）的(de)(de)作(zuo)法構思(si)巧妙。
1946年，由于附近揚水(shui)場泵停止運轉，沒有海水(shui)流人，因此環境條件改變，試驗中止。把試驗材料(liao)回(hui)收(shou)進行研究發現(xian)，在(zai)(zai)海水(shui)飛濺帶腐(fu)蝕(shi)峰(feng)值(zhi)位置，含銅(tong)鋼(gang)(gang)和(he)碳(tan)素鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)上沒有差別，在(zai)(zai)平均干潮位0.3m(1ft)下的(de)腐(fu)蝕(shi)峰(feng)值(zhi)位置，含銅(tong)鋼(gang)(gang)的(de)腐(fu)蝕(shi)約為碳(tan)素鋼(gang)(gang)的(de)60%。并且(qie)，在(zai)(zai)潮差部(bu)兩(liang)種鋼(gang)(gang)都發生了劇烈的(de)孔蝕(shi)。
1946年(nian)7月(yue)，在(zai)以前(qian)的(de)(de)試驗材里加入市售的(de)(de)低(di)(di)合金鋼,到1950年(nian)為止繼續進行了3年(nian)7個(ge)月(yue)的(de)(de)鋼樁試驗。這次沒有流速，把(ba)潮位的(de)(de)變(bian)化(hua)作為影(ying)響因(yin)素。將海(hai)水飛濺帶與碳(tan)素鋼的(de)(de)腐蝕峰值(zhi)進行對比，含銅(tong)鋼約80%,市售的(de)(de)低(di)(di)合金鋼約70%。
1950年，INCO公(gong)司的海水腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗場從Kure Beach遷移到現在的Harbor Island,N.C..現在被稱(cheng)為(wei) La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年，U.S.Steel 公(gong)司的 Larrabee 在這個試(shi)驗場開始了Cu-Ni-P系低合金(jin)鋼(gang)的長尺材暴(bao)露試(shi)驗。采(cai)用Ni含(han)(han)量為(wei)0.3%或者0.5%、Cu含(han)(han)量為(wei)0.2%或者0.5%、P含(han)(han)量為(wei)0.11%~0.17%的6種(zhong)鋼(gang)材。試(shi)驗材料定(ding)為(wei)長度6m(約(yue)(yue)20ft)、寬度150mm(約(yue)(yue)6in)。
有趣(qu)的(de)是(shi)，雖然已(yi)經開發(fa)了COR-TEN,為什么(me)不(bu)在這里進行COR-TEN或者 Cr系低合金鋼(gang)的(de)試驗呢(ni)？把含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較(jiao)低）和碳(tan)素鋼(gang)一起作(zuo)為比(bi)較(jiao)材料。
根據所發(fa)表的(de)(de)5年間的(de)(de)試驗(yan)結果，Larrabee在文獻(xian)的(de)(de)緒(xu)言中(zhong)(zhong)說(shuo)：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作者注：splash zone(海(hai)(hai)水飛(fei)濺帶(dai)）］”。可是沒有引用文獻(xian)。根據敘述U.S.Steel公(gong)司耐(nai)海(hai)(hai)水鋼(gang)(gang)開發(fa)經(jing)過的(de)(de)紺野的(de)(de)資料(資料5),當時(shi)在Carnegie Ilinois 公(gong)司的(de)(de)Larrabee把Cu、Ni、Cr、P以(yi)及(ji)將其組(zu)合(he)的(de)(de)17種試驗(yan)鋼(gang)(gang)在工(gong)業地區(qu)、田園(yuan)地區(qu)及(ji)臨海(hai)(hai)地區(qu)（Kure Beach)進行了大(da)氣(qi)暴曬(shai)試驗(yan)，Ni-Cu-P系鋼(gang)(gang)在海(hai)(hai)濱大(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)顯示出良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，據說(shuo)成為(wei)了Ni-Cu-P系耐(nai)海(hai)(hai)水鋼(gang)(gang)開發(fa)的(de)(de)開端。然而，即使在系列(lie)試驗(yan)中(zhong)(zhong)，實際含Cr的(de)(de)鋼(gang)(gang)在17種鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)只有3.1%Cr-1.1%Cu(低P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低P)兩(liang)種，好像沒有把鉻作為(wei)主要研究對象。
1970年出版的(de)(de)(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關海(hai)洋中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)結構鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)文獻(xian)，給出了(le)關于碳(tan)(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)、含銅鋼(gang)(gang)、耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等(deng)，在Kure Beach 的(de)(de)(de)24.38m（80 ft)及243.8m(800 ft)地(di)段(duan)進行大氣暴曬(shai)試(shi)驗的(de)(de)(de)結果(guo)。根據該結果(guo)，離海(hai)岸24.38m(80ft)地(di)段(duan)經2年暴曬(shai)，耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)減(jian)(jian)厚量是0.16mm(6.4mil),與(yu)碳(tan)(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)減(jian)(jian)厚量0.9mm(36 mil)相比(bi)，耐(nai)(nai)候(hou)性高5倍以上，可(ke)是耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)0.16mm這(zhe)一(yi)數(shu)據要比(bi)243.8m(800 ft)地(di)段(duan)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)7.5年的(de)(de)(de)數(shu)據差。24.38m(80ft)地(di)段(duan)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)5年間的(de)(de)(de)腐蝕(shi)減(jian)(jian)量增(zeng)加到0.49mm(19.4mil),說明即使(shi)(shi)比(bi)碳(tan)(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)好(hao)，絕對的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性對于裸露(lu)使(shi)(shi)用(yong)也(ye)不(bu)完全充分。
關于該數據(ju)沒有引(yin)用文獻，不(bu)知(zhi)道是(shi)(shi)什(shen)么時(shi)候(hou)(hou)得到的(de)，然而作者(zhe)1960年與Phelps見面(mian)時(shi)，他(ta)曾經說(shuo)過耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)在24.38m(80ft)地段、進而在海水(shui)飛(fei)濺帶耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)不(bu)好是(shi)(shi)因為添加(jia)了(le)(le)鉻(ge),所以U.S.Steel 公(gong)司(si)從耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)里(li)除(chu)去了(le)(le)鉻(ge)。假如(ru)該數據(ju)或者(zhe)類似的(de)數據(ju)在20世紀(ji)50年代初(chu)期存在的(de)話(hua)，那么上述(shu)的(de)考慮方法把鉻(ge)除(chu)外是(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)的(de)。鉻(ge)是(shi)(shi)能(neng)(neng)有效地提高(gao)鋼(gang)在海水(shui)中耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)惟一的(de)元(yuan)素，正如(ru)后面(mian)所敘述(shu)的(de)那樣，U.S.Steel 公(gong)司(si)的(de)耐(nai)海水(shui)鋼(gang)是(shi)(shi)為了(le)(le)減輕飛(fei)濺帶的(de)腐蝕(shi)，可(ke)能(neng)(neng)也沒有把海水(shui)中的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)作為目標，這與不(bu)加(jia)鉻(ge)是(shi)(shi)一致的(de)。
下面在(zai)談(tan)一下 Larrabee 在(zai)Wrightsville Beach做的長尺材海(hai)水(shui)試(shi)驗。雖然試(shi)驗連續進行了9年(nian)(nian)(nian)，可(ke)是(shi)只發表了5年(nian)(nian)(nian)的結(jie)果。6種鋼材之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼顯示出最好的結(jie)果。在(zai)海(hai)水(shui)飛濺帶的腐蝕峰值(zhi)(zhi)位置最大減厚(hou)(hou)量是(shi)2.2mm(87 mil; 0.44mm/年(nian)(nian)(nian)），平(ping)均(jun)減厚(hou)(hou)量是(shi)0.43mm(17 mil;0.09mm/年(nian)(nian)(nian)），碳(tan)素鋼的最大值(zhi)(zhi)＞6.2mm(穿透(tou)249 mil板厚(hou)(hou)；＞1.2mm/年(nian)(nian)(nian)），與平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年(nian)(nian)(nian)）相(xiang)比，最大值(zhi)(zhi)是(shi)3倍以上，平(ping)均(jun)值(zhi)(zhi)是(shi)5倍以上。另(ling)外，兩種鋼的數據平(ping)均(jun)減厚(hou)(hou)量分別約1mm及3.5mm。
同時進行的(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地(di)(di)段(duan)大氣暴曬3.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)結果是(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)量是(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)），碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)），這(zhe)與長尺材海(hai)水飛濺(jian)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)平(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率相(xiang)當接近，說明(ming)了24.38m(80ft)地(di)(di)段(duan)試(shi)驗場大氣腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)嚴酷性(xing)。但是(shi)(shi)，平(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率的(de)(de)(de)(de)比（碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)／低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)）在(zai)飛濺(jian)帶(dai)是(shi)(shi)5.8,在(zai)24.38m(80 ft)地(di)(di)段(duan)是(shi)(shi)8.5,可見(jian)低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)優越性(xing)大。Larrabee談(tan)到該問題，如果在(zai)飛濺(jian)帶(dai)比水面更高的(de)(de)(de)(de)部分，那么這(zhe)種優越性(xing)是(shi)(shi)能夠期待的(de)(de)(de)(de)。另外，這(zhe)種低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)24.38m(80 ft)地(di)(di)段(duan)的(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量0.28mm(0.08mm/年(nian)）比前述的(de)(de)(de)(de)耐候鋼(gang)(gang)(gang)2年(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量0.16mm(0.08mm/年(nian)）或者5年(nian)的(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量0.49mm(0.1mm/年(nian)）雖然沒有大的(de)(de)(de)(de)差別，可是(shi)(shi)如果看(kan)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)數據,在(zai)這(zhe)個暴曬場進行腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗，好像每(mei)年(nian)有很(hen)大差異，也許不能直接進行比較。
長(chang)尺材海中(zhong)部分(fen)的(de)腐蝕(shi)，無論碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)或(huo)者0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)(gang)，平均減(jian)厚量5年(nian)約(yue)為1.1mm(45 mil;0.23mm/年(nian)），都是(shi)相(xiang)同的(de)。在(zai)這(zhe)篇報告中(zhong)正像(xiang)Larrabee 所敘述的(de)那(nei)樣，海水中(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)腐蝕(shi)取決于(yu)向鋼(gang)(gang)表面提供溶解氧的(de)多少(shao)，這(zhe)在(zai)當時(shi)已經眾所皆知。如(ru)果假定由于(yu)鋼(gang)(gang)的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)在(zai)海水中(zhong)的(de)腐蝕(shi)速度不(bu)(bu)同，那(nei)么表面生成的(de)作(zuo)為銹層溶解氧擴散障壁的(de)性質也應該不(bu)(bu)同。
可是(shi)與(yu)大(da)氣中生(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)銹(xiu)層不(bu)同，低合金鋼化學成(cheng)分的(de)不(bu)同幾乎不(bu)能(neng)使銹(xiu)層的(de)性質產(chan)生(sheng)(sheng)差(cha)別，該結(jie)(jie)果沒有(you)出乎意料之外(wai)。在(zai)本節后面敘述的(de)英國(guo)研究(jiu)結(jie)(jie)果也(ye)表(biao)明，能(neng)使海水中腐蝕減低的(de)元素大(da)體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾乎沒有(you)效(xiao)果。
用(yong)于護(hu)岸等(deng)的(de)鋼(gang)(gang)樁的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，如(ru)上所(suo)(suo)述在(zai)海(hai)水(shui)(shui)飛(fei)濺(jian)帶最大，這部分的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)損傷決(jue)定了鋼(gang)(gang)樁總(zong)體(ti)的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)，所(suo)(suo)以(yi)減低(di)飛(fei)濺(jian)帶的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)也(ye)就是意味著延長了鋼(gang)(gang)樁的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)。如(ru)Schmit和Phelps所(suo)(suo)敘(xu)述的(de)那樣：“飛(fei)濺(jian)帶的(de)防(fang)蝕(shi)(shi)，因為(wei)涂漆、包敷、混凝土都(dou)會提高(gao)成本(ben)，所(suo)(suo)以(yi)對耐(nai)蝕(shi)(shi)鋼(gang)(gang)才有(you)意義。可(ke)是，在(zai)海(hai)水(shui)(shui)中碳素鋼(gang)(gang)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度很小，經(jing)過20年為(wei)0.05mm/年（2mpy),比這更(geng)低(di)的(de)是0.025mm/年（1mpy),在(zai)多數場合下即使不進行防(fang)蝕(shi)(shi)也(ye)能滿足使用(yong)要(yao)求，如(ru)果(guo)需要(yao)的(de)話可(ke)以(yi)實施電氣防(fang)蝕(shi)(shi)措施”。這樣的(de)考(kao)慮方法是妥當的(de)，應該把海(hai)水(shui)(shui)飛(fei)濺(jian)帶耐(nai)蝕(shi)(shi)性優秀的(de)耐(nai)海(hai)水(shui)(shui)鋼(gang)(gang)作為(wei)生產(chan)目標(biao)。
從(cong)那以后(hou)(hou)，U.S.Steel 公司(si)在美國14個(ge)場所做了實用試驗(yan)后(hou)(hou)，從(cong)1964年開始以USS MARINER 鋼（Cu-Ni-P系）商品名進行銷售。關于實用試驗(yan)在本(ben)書資料(liao)(liao)5表(biao)17中(zhong)給出，初期的(de)(de)主要(yao)使用實例在該(gai)資料(liao)(liao)的(de)(de)表(biao)21中(zhong)給出。如下(xia)一節所述，這種耐蝕(shi)鋼的(de)(de)技術，先(xian)后(hou)(hou)于1965年被當時的(de)(de)富士制鐵(tie)、八幡(fan)制鐵(tie)公司(si)及1967年被川(chuan)崎制鐵(tie)公司(si)引入日本(ben)。
在(zai)英國，以英國鋼鐵協會腐蝕(shi)委(wei)員會為首，于1930年后期，開始了碳素(su)鋼或(huo)低合金鋼的(de)大氣(qi)或(huo)海水耐蝕(shi)性的(de)研究。這(zhe)主要是考(kao)慮到(dao)在(zai)沒(mei)有涂漆保(bao)護的(de)用(yong)途上，如果(guo)能減(jian)少腐蝕(shi)率，且能夠使(shi)(shi)用(yong)較薄(bo)的(de)構件(jian)，即(ji)使(shi)(shi)價格高，也(ye)會受(shou)到(dao)工程師的(de)歡迎。關(guan)于大氣(qi)中(zhong)的(de)試(shi)驗結(jie)果(guo)已經在(zai)2.1.1節中(zhong)敘述過。試(shi)驗的(de)場(chang)合，主要是考(kao)慮能否(fou)在(zai)由(you)于錨或(huo)鏈使(shi)(shi)涂漆受(shou)到(dao)機械損傷的(de)船舶上使(shi)(shi)用(yong)鋼板。
1935年9月，首(shou)先，為(wei)(wei)了(le)(le)研究放置(zhi)試(shi)驗(yan)材(cai)的(de)(de)(de)水(shui)深(shen)影響(xiang)(xiang)因素、軋制氧(yang)化皮影響(xiang)(xiang)因素、試(shi)片尺寸(cun)引起(qi)的(de)(de)(de)腐蝕率的(de)(de)(de)不(bu)同等主要(yao)試(shi)驗(yan)條件，開(kai)始了(le)(le)海(hai)水(shui)浸泡試(shi)驗(yan)。結果表明，在約1m以上，水(shui)深(shen)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)因素小，促進(jin)孔(kong)蝕的(de)(de)(de)軋制氧(yang)化皮應該除掉，尺寸(cun)不(bu)同的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)材(cai)的(de)(de)(de)結果不(bu)能進(jin)行比較等。并(bing)且，為(wei)(wei)了(le)(le)了(le)(le)解鋼的(de)(de)(de)化學組成的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，注意到(dao)能改變溶解氧(yang)的(de)(de)(de)供給狀況的(de)(de)(de)海(hai)洋生物的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)，進(jin)行了(le)(le)使銹層不(bu)同所引起(qi)的(de)(de)(de)溶解氧(yang)的(de)(de)(de)差如何(he)反映到(dao)試(shi)驗(yan)結果上的(de)(de)(de)研究。
為了(le)(le)研究低(di)合(he)金組(zu)成的(de)(de)影響，所進行的(de)(de)4組(zu)暴露試驗的(de)(de)第1組(zu)試驗表明，0.5%Cu鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性和(he)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)完全(quan)沒有差(cha)別。從1940年(nian)起(qi)，經(jing)7個(ge)月在Plymouth進行的(de)(de)第2組(zu)試驗，除了(le)(le)9種碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)外，使用(yong)了(le)(le)0.5%Cu、0.5%Cu-0.15%P、0.5%Cr-0.5%Cu、0.5% Cr-0.5% Cu-(0.06%~0.11%)P、（2.1%~3.7%)Cr-（0.2%~1.3%)Al(3種）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等，全(quan)部使用(yong)了(le)(le)30種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。雖然Cr-Cu-Si-P鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)腐蝕率(lv)比(bi)碳(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)稍(shao)低(di)，可(ke)是認為在統計(ji)上(shang)幾(ji)乎沒有意義(yi)，實質(zhi)上(shang)腐蝕率(lv)低(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)只有Cr-Al系。而(er)且，其(qi)他(ta)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)沒有發生(sheng)孔(kong)蝕，而(er)Cr-Al系卻產生(sheng)了(le)(le)0.5mm程(cheng)度的(de)(de)孔(kong)蝕。
從1946年(nian)開始在Emsworth進行了60種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)為(wei)期5年(nian)的(de)試(shi)(shi)(shi)驗。使用的(de)試(shi)(shi)(shi)驗材(cai)(cai)是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)(gang)(gang)（19種(zhong)）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)(gang)(gang)（3種(zhong)）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼(gang)(gang)(gang)、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)。此(ci)外，試(shi)(shi)(shi)驗材(cai)(cai)還有以0.2%Cu為(wei)基體(ti)添加(jia)總量(liang)為(wei)小(xiao)于1%的(de)As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等(deng)元素試(shi)(shi)(shi)驗材(cai)(cai)。
根據2年后的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)，表明有(you)顯著效果(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)是鉻，腐蝕(shi)率從碳素(su)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)約3mdd(0.075mm/年）開始隨著鉻的(de)(de)(de)(de)(de)添加成直線下降(jiang)，至3%Cr變(bian)成1mdd(0.025mm/年）。添加1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等(deng)即使沒(mei)有(you)添加鉻，腐蝕(shi)率也能分(fen)別降(jiang)低到碳素(su)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)59%、80%、90%,可是在(zai)與(yu)(yu)1%~3%的(de)(de)(de)(de)(de)鉻共(gong)存(cun)時，這些元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)貢獻(xian)非帶(dai)小，鉻的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)非常大，并(bing)且，看(kan)不出(chu)與(yu)(yu)鉻共(gong)存(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)Co、P、Si等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)。除(chu)了0.2%C0-0.3%Be鋼顯示有(you)碳素(su)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)75%的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)率外(wai)，添加As、Bi、Pb等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼沒(mei)有(you)效果(guo)。單(dan)獨添加0.5%Cu,與(yu)(yu)0.15%P共(gong)存(cun)時，雖然腐蝕(shi)率稍有(you)下降(jiang)但是由于(yu)數(shu)據少(shao)還未能搞清楚(chu)。
5年(nian)(nian)后的(de)(de)結(jie)果與(yu)2年(nian)(nian)后的(de)(de)結(jie)果沒有(you)實質(zhi)的(de)(de)變化。表(biao)示有(you)顯著效果的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)鉻(ge)，2.5%~3%Cr使腐(fu)蝕(shi)率減少一半.結(jie)果最好的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐(fu)蝕(shi)率是(shi)(shi)(shi)1.0mpy(0.025mm/年(nian)(nian)）。可(ke)是(shi)(shi)(shi)不加鋁(lv)的(de)(de)2.6%Cr鋼的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)率是(shi)(shi)(shi)1.2mpy(0.030mm/年(nian)(nian)），這一結(jie)果是(shi)(shi)(shi)否表(biao)明(ming)鋁(lv)起了(le)主要作用還不清楚。
把(ba)在(zai)(zai)這(zhe)里使用的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗材，同時(shi)提供(gong)到屬于工業(ye)地區的(de)(de)(de)Sheffied進行了5年的(de)(de)(de)大氣暴曬試(shi)(shi)驗。與(yu)該(gai)結(jie)果(guo)相比，在(zai)(zai)海水試(shi)(shi)驗中(zhong)鋼中(zhong)添加(jia)元素的(de)(de)(de)效果(guo)小(xiao)，這(zhe)一(yi)結(jie)果(guo)，使報告者(zhe)感到失望。溶解氧(yang)的(de)(de)(de)供(gong)給控(kong)制(zhi)著腐蝕速(su)度，再加(jia)上只要作為覆蓋表面銹的(de)(de)(de)氧(yang)擴散(san)障壁的(de)(de)(de)性(xing)質不(bu)同，就(jiu)可以期待添加(jia)元素的(de)(de)(de)效果(guo)，這(zhe)是(shi)當時(shi)所(suo)知道的(de)(de)(de)事實，因為海水中(zhong)的(de)(de)(de)銹層(ceng)不(bu)像大氣中(zhong)銹層(ceng)那(nei)樣(yang)受到干濕(shi)交替作用，在(zai)(zai)本質上防蝕能力就(jiu)小(xiao)，而且(qie)鋼的(de)(de)(de)化學組成所(suo)引(yin)起的(de)(de)(de)銹層(ceng)性(xing)質的(de)(de)(de)差異小(xiao)，所(suo)以與(yu)其說對鉻的(de)(de)(de)效果(guo)難以想像，不(bu)如(ru)說這(zhe)是(shi)現在(zai)(zai)一(yi)般考慮方法的(de)(de)(de)重要過程。
另(ling)一方面(mian)，美國長期(qi)在海中(zhong)(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)物(wu)的(de)(de)(de)重要(yao)性增加了，作(zuo)為(wei)了解結(jie)(jie)構(gou)材(cai)料的(de)(de)(de)長期(qi)耐(nai)久性，決(jue)定防蝕法應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)性或其設計上(shang)的(de)(de)(de)正確性的(de)(de)(de)基(ji)礎數據，在海水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)腐蝕數據的(de)(de)(de)需要(yao)增多了。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de) Southwell 和(he) Alexanders等，從1946~1947年(nian)起在巴拿馬的(de)(de)(de)Ft.Amador海面(mian)2.4km的(de)(de)(de)Naos島(dao)（太(tai)平(ping)洋(yang)）上(shang)進行了52種金屬材(cai)料的(de)(de)(de)海洋(yang)暴露試驗。所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)材(cai)料中(zhong)(zhong)(zhong)12種是鋼，除了碳素鋼之外，使用(yong)(yong)了0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及4種低合金鋼。定為(wei)1、2、4、8及16年(nian)回收，反復數是2。試驗是在潮(chao)差帶的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)央和(he)最低潮(chao)位(wei)(wei)正下面(mian)2個部位(wei)(wei)進行的(de)(de)(de)。全部用(yong)(yong)了1000片試片。
中間報(bao)(bao)告分8次出版，1970年發表了包括16年結果(guo)的最終報(bao)(bao)告。出乎意(yi)料的結果(guo)是，鎳(nie)鋼、鉻鋼、4種低(di)合金鋼在(zai)(zai)海(hai)中的耐蝕性全都比(bi)碳素鋼差(cha)，在(zai)(zai)潮差(cha)帶也同樣差(cha)。主(zhu)要的試驗結果(guo)歸納于(yu)表3-1。
鉻鋼(gang)的平均腐(fu)(fu)蝕深(shen)(shen)度(du)(du)比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)20%~50%,16年(nian)后的腐(fu)(fu)蝕深(shen)(shen)度(du)(du)也同(tong)樣(yang)大(da)。這和(he)在(zai)英國(guo)等得到鉻在(zai)海中是有(you)(you)效的結論完全不同(tong)。在(zai)巴拿馬的試驗(yan)，第1年(nian)的平均腐(fu)(fu)蝕深(shen)(shen)度(du)(du)是碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的1/2以(yi)下，可(ke)是第4年(nian)略超過碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)，8年(nian)中大(da)致形成穩(wen)定腐(fu)(fu)蝕速(su)度(du)(du)后保持比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)30%~40%的速(su)度(du)(du)。但是只有(you)(you)孔蝕深(shen)(shen)度(du)(du)和(he)碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)同(tong)。相(xiang)反在(zai)潮差帶平均腐(fu)(fu)蝕深(shen)(shen)度(du)(du)和(he)碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)比沒(mei)有(you)(you)變(bian)化(hua)，然而孔蝕深(shen)(shen)度(du)(du)是碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的2.3~2.5倍。
鎳鋼(gang)在全浸帶(dai)的(de)平(ping)均腐(fu)蝕(shi)深(shen)(shen)(shen)度(du)比(bi)(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)只大(da)(da)10%,第(di)16年(nian)(nian)的(de)腐(fu)蝕(shi)速度(du)和碳(tan)素(su)鋼(gang)相比(bi)(bi)幾乎(hu)沒(mei)有變化，然而(er)最(zui)大(da)(da)孔蝕(shi)深(shen)(shen)(shen)度(du)是(shi)碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)2倍(bei)以上。相反潮差(cha)帶(dai)的(de)16年(nian)(nian)間(jian)的(de)年(nian)(nian)平(ping)均腐(fu)蝕(shi)深(shen)(shen)(shen)度(du)比(bi)(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)20%,可是(shi)8年(nian)(nian)間(jian)的(de)最(zui)大(da)(da)孔蝕(shi)深(shen)(shen)(shen)度(du)相同。
Cr-Ni-Cu-P系的低合金鋼，在(zai)潮差帶(dai)與(yu)碳素鋼相同，在(zai)全浸帶(dai)平均腐(fu)蝕深度、最大腐(fu)蝕深度都是50%或者更大。
Ni-Cu或者Ni-Cu-Mo-P系的(de)低(di)合金鋼(gang)，雖(sui)然(ran)在全(quan)浸帶(dai)、潮差帶(dai)的(de)平(ping)均腐蝕深(shen)度都與碳素鋼(gang)接近，可是不管在哪種試驗環境(jing)下最大(da)腐蝕深(shen)度也是45%~100%。
根據以上(shang)的(de)(de)(de)結果(guo)(guo)，在(zai)(zai)潮差(cha)帶(dai)、全浸帶(dai)或者其(qi)兩方耐蝕性(xing)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)低合金組成的(de)(de)(de)耐蝕鋼是不能(neng)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)。該報告出版時(shi)，在(zai)(zai)有(you)關人員之間引起了很大的(de)(de)(de)轟動。并(bing)且，這個結果(guo)(guo)至(zhi)今(jin)仍很有(you)名(ming)，在(zai)(zai)海洋環境的(de)(de)(de)腐蝕解(jie)說中必被引用，然而好(hao)(hao)像多數是拿(na)熱帶(dai)的(de)(de)(de)巴拿(na)馬的(de)(de)(de)異常數據的(de)(de)(de)微量差(cha)別(bie)進行敘述的(de)(de)(de)。
根據鉻(ge)含量高的(de)鋼(gang)(gang)(gang)，平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)小而(er)最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)大(da)的(de)上(shang)述Hudson結果，專家們認識到單加(jia)入(ru)鉻(ge)時(shi)必須注意局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)，可是巴拿(na)馬的(de)試驗(yan)結果表明(ming)局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)沒有問題，而(er)平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)卻比碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)大(da)，而(er)且3%鉻(ge)鋼(gang)(gang)(gang)比5%鉻(ge)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)傾(qing)向性(xing)大(da)。鎳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)是碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)2倍以上(shang)，也(ye)與其(qi)他人的(de)經驗(yan)完全不(bu)同。如下(xia)一節所(suo)敘述的(de)那樣，在開(kai)發的(de)耐海(hai)水鋼(gang)(gang)(gang)的(de)大(da)部(bu)分都添加(jia)了鉻(ge)，關于這些鋼(gang)(gang)(gang)所(suo)獲得的(de)數據表明(ming)，平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)、最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)都比碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)(gang)明(ming)顯地減輕。
