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5月27日(ri)在(zai)(zai)Kure Beach開(kai)(kai)始的(de)鋼樁海(hai)(hai)水(shui)試(shi)(shi)(shi)驗中，除(chu)了(le)碳(tan)素鋼以(yi)(yi)外還試(shi)(shi)(shi)驗了(le)0.23%Cu的(de)含銅鋼。鋼樁長(chang)度約(yue)11m（36 ft)、厚度約(yue)9.5mm(3/8in),分別用了(le)2根。令人(ren)感興趣的(de)是，它與在(zai)(zai)稍(shao)前（1937年）開(kai)(kai)始的(de)英國海(hai)(hai)水(shui)全(quan)浸試(shi)(shi)(shi)驗（本節后述）不同，該試(shi)(shi)(shi)驗從(cong)平均潮位到(dao)(dao)海(hai)(hai)底(di)(di)土雖然只(zhi)有約(yue)1.5m(5ft),卻(que)使用了(le)從(cong)海(hai)(hai)底(di)(di)土延(yan)伸(shen)到(dao)(dao)海(hai)(hai)上(shang)大(da)(da)氣的(de)鋼樁。現(xian)在(zai)(zai)人(ren)們都(dou)知道，設置在(zai)(zai)海(hai)(hai)水(shui)中裸露鋼樁的(de)腐蝕在(zai)(zai)海(hai)(hai)水(shui)飛(fei)濺帶及平均干潮位以(yi)(yi)下為最大(da)(da)，這一事實(shi)是1949年由著名的(de) Humble 報告公之于眾的(de)，所以(yi)(yi)可以(yi)(yi)認為該試(shi)(shi)(shi)驗（進行到(dao)(dao)1946年，未發表）的(de)作法構思巧妙。

 1946年，由于(yu)附近揚水(shui)(shui)場泵停止(zhi)運(yun)轉，沒有(you)(you)海水(shui)(shui)流人(ren)，因此(ci)環境條件改變，試(shi)驗中止(zhi)。把試(shi)驗材料回收進行研究發(fa)現，在(zai)海水(shui)(shui)飛濺帶腐蝕(shi)(shi)峰值(zhi)位(wei)置，含銅鋼(gang)和(he)碳素鋼(gang)在(zai)腐蝕(shi)(shi)上沒有(you)(you)差別(bie)，在(zai)平均干潮位(wei)0.3m(1ft)下(xia)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)峰值(zhi)位(wei)置，含銅鋼(gang)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)約為碳素鋼(gang)的(de)(de)60%。并(bing)且(qie)，在(zai)潮差部兩(liang)種(zhong)鋼(gang)都發(fa)生了(le)劇烈的(de)(de)孔蝕(shi)(shi)。

 1946年(nian)7月(yue)，在以(yi)前(qian)的(de)(de)試驗材里加入市售的(de)(de)低(di)合(he)金鋼,到(dao)1950年(nian)為(wei)止繼(ji)續(xu)進行了(le)3年(nian)7個(ge)月(yue)的(de)(de)鋼樁試驗。這次(ci)沒有流速，把潮位的(de)(de)變化作為(wei)影響因素。將(jiang)海水飛濺帶與碳素鋼的(de)(de)腐蝕峰值進行對(dui)比，含(han)銅鋼約80%,市售的(de)(de)低(di)合(he)金鋼約70%。

1950年(nian)，INCO公司(si)的(de)(de)海水腐蝕(shi)試(shi)驗場(chang)從Kure Beach遷(qian)移到現(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)Harbor Island,N.C..現(xian)在(zai)(zai)被稱為(wei)(wei) La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年(nian)，U.S.Steel 公司(si)的(de)(de) Larrabee 在(zai)(zai)這(zhe)個試(shi)驗場(chang)開始(shi)了(le)Cu-Ni-P系低合金(jin)鋼的(de)(de)長尺材(cai)暴露試(shi)驗。采用Ni含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.3%或(huo)者0.5%、Cu含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.2%或(huo)者0.5%、P含(han)量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.11%~0.17%的(de)(de)6種鋼材(cai)。試(shi)驗材(cai)料定為(wei)(wei)長度6m(約20ft)、寬(kuan)度150mm(約6in)。

 有(you)趣的(de)是，雖然(ran)已經開發了COR-TEN,為什么不在這里進行COR-TEN或者(zhe) Cr系低合(he)金(jin)鋼的(de)試(shi)驗呢？把含(han)銅鋼（0.23%Cu;P0.013%,較(jiao)(jiao)低）和碳素(su)鋼一起作為比較(jiao)(jiao)材料。

 根(gen)據所發表的(de)5年(nian)間的(de)試(shi)(shi)驗(yan)結果，Larrabee在文獻(xian)的(de)緒言(yan)中說(shuo)：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作者注：splash zone(海水飛(fei)濺帶）］”。可(ke)是沒有(you)引用文獻(xian)。根(gen)據敘述U.S.Steel公(gong)司耐(nai)海水鋼(gang)開(kai)發經過(guo)的(de)紺(gan)野(ye)的(de)資料(資料5),當(dang)時在Carnegie Ilinois 公(gong)司的(de)Larrabee把(ba)Cu、Ni、Cr、P以及(ji)將其(qi)組合的(de)17種試(shi)(shi)驗(yan)鋼(gang)在工業(ye)地區(qu)、田園地區(qu)及(ji)臨海地區(qu)（Kure Beach)進行了大氣暴曬試(shi)(shi)驗(yan)，Ni-Cu-P系鋼(gang)在海濱大氣中顯示(shi)出良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)性，據說(shuo)成為了Ni-Cu-P系耐(nai)海水鋼(gang)開(kai)發的(de)開(kai)端。然而(er)，即使(shi)在系列(lie)試(shi)(shi)驗(yan)中，實(shi)際含(han)Cr的(de)鋼(gang)在17種鋼(gang)中只(zhi)有(you)3.1%Cr-1.1%Cu(低(di)P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低(di)P)兩種，好(hao)(hao)像沒有(you)把(ba)鉻作為主(zhu)要(yao)研究對象。

 1970年(nian)出版(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關海(hai)洋中使用(yong)結構鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文獻，給出了關于碳素(su)(su)鋼(gang)、含銅鋼(gang)、耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等，在Kure Beach 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)24.38m（80 ft)及243.8m(800 ft)地(di)(di)段(duan)(duan)進行大氣暴曬(shai)試驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)。根據該結果(guo)，離海(hai)岸24.38m(80ft)地(di)(di)段(duan)(duan)經(jing)2年(nian)暴曬(shai)，耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量是0.16mm(6.4mil),與碳素(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)厚量0.9mm(36 mil)相比(bi)，耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性高5倍以上，可是耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)0.16mm這一數據要比(bi)243.8m(800 ft)地(di)(di)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳素(su)(su)鋼(gang)7.5年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據差。24.38m(80ft)地(di)(di)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)5年(nian)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕減(jian)量增(zeng)加到0.49mm(19.4mil),說明(ming)即使比(bi)碳素(su)(su)鋼(gang)好，絕對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐蝕性對于裸露使用(yong)也不(bu)完全(quan)充分。

 關于(yu)該數據沒有引(yin)用(yong)文獻，不(bu)知道是(shi)(shi)什(shen)么時(shi)候(hou)(hou)得到的(de)(de)，然而(er)作者1960年與Phelps見面(mian)時(shi)，他曾經說過(guo)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)在(zai)24.38m(80ft)地段(duan)、進而(er)在(zai)海(hai)水飛濺帶耐(nai)蝕性(xing)不(bu)好是(shi)(shi)因(yin)為(wei)添加了鉻(ge),所(suo)以U.S.Steel 公(gong)司(si)(si)從(cong)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)里除去了鉻(ge)。假(jia)如(ru)該數據或者類似的(de)(de)數據在(zai)20世紀50年代初期存在(zai)的(de)(de)話，那(nei)么上述(shu)的(de)(de)考慮(lv)方法(fa)把(ba)鉻(ge)除外是(shi)(shi)可能的(de)(de)。鉻(ge)是(shi)(shi)能有效地提高鋼(gang)在(zai)海(hai)水中(zhong)耐(nai)蝕性(xing)惟一的(de)(de)元素，正如(ru)后(hou)面(mian)所(suo)敘(xu)述(shu)的(de)(de)那(nei)樣，U.S.Steel 公(gong)司(si)(si)的(de)(de)耐(nai)海(hai)水鋼(gang)是(shi)(shi)為(wei)了減輕飛濺帶的(de)(de)腐蝕，可能也沒有把(ba)海(hai)水中(zhong)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)作為(wei)目標，這與不(bu)加鉻(ge)是(shi)(shi)一致的(de)(de)。

 下(xia)面在談一下(xia) Larrabee 在Wrightsville Beach做的(de)長尺材(cai)(cai)海水試驗。雖然試驗連續進行了9年(nian)，可(ke)是只發(fa)表(biao)了5年(nian)的(de)結果。6種鋼材(cai)(cai)之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼顯(xian)示出最(zui)好的(de)結果。在海水飛濺帶的(de)腐(fu)蝕(shi)峰值(zhi)位置(zhi)最(zui)大(da)減厚(hou)(hou)量(liang)是2.2mm(87 mil; 0.44mm/年(nian)），平均減厚(hou)(hou)量(liang)是0.43mm(17 mil;0.09mm/年(nian)），碳素鋼的(de)最(zui)大(da)值(zhi)＞6.2mm(穿透249 mil板(ban)厚(hou)(hou)；＞1.2mm/年(nian)），與平均值(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年(nian)）相比，最(zui)大(da)值(zhi)是3倍以上，平均值(zhi)是5倍以上。另外(wai)，兩種鋼的(de)數據平均減厚(hou)(hou)量(liang)分別(bie)約1mm及3.5mm。

 同時進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地段大氣暴曬3.5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)結果是(shi)(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)(nian)），碳素鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)(nian)），這與(yu)長尺材(cai)海(hai)水飛濺(jian)帶的(de)(de)(de)(de)平均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率相當(dang)接近，說明了24.38m(80ft)地段試(shi)(shi)驗場大氣腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)嚴酷性(xing)。但是(shi)(shi)(shi)，平均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率的(de)(de)(de)(de)比（碳素鋼(gang)(gang)／低(di)合(he)金鋼(gang)(gang)）在飛濺(jian)帶是(shi)(shi)(shi)5.8,在24.38m(80 ft)地段是(shi)(shi)(shi)8.5,可(ke)見低(di)合(he)金鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)優越(yue)性(xing)大。Larrabee談到該問題，如果在飛濺(jian)帶比水面(mian)更高(gao)的(de)(de)(de)(de)部分，那么這種優越(yue)性(xing)是(shi)(shi)(shi)能夠期待的(de)(de)(de)(de)。另外，這種低(di)合(he)金鋼(gang)(gang)在24.38m(80 ft)地段的(de)(de)(de)(de)3.5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.28mm(0.08mm/年(nian)(nian)）比前述的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)2年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.16mm(0.08mm/年(nian)(nian)）或者5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)減厚(hou)量(liang)(liang)(liang)0.49mm(0.1mm/年(nian)(nian)）雖然沒有(you)大的(de)(de)(de)(de)差別，可(ke)是(shi)(shi)(shi)如果看碳素鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據,在這個暴曬場進(jin)行(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗，好像(xiang)每(mei)年(nian)(nian)有(you)很大差異(yi)，也許不能直接進(jin)行(xing)比較。

 長尺(chi)材(cai)海(hai)中(zhong)部分的(de)(de)腐蝕(shi)，無論碳素鋼或者0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼，平均減厚量5年約為1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都是相同的(de)(de)。在這篇報告中(zhong)正像(xiang)Larrabee 所(suo)敘述的(de)(de)那樣，海(hai)水(shui)中(zhong)鋼的(de)(de)腐蝕(shi)取決于(yu)向鋼表面提供溶解(jie)氧(yang)的(de)(de)多少，這在當(dang)時已(yi)經眾所(suo)皆(jie)知。如(ru)果假(jia)定由于(yu)鋼的(de)(de)化學成分在海(hai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)腐蝕(shi)速度不同，那么表面生成的(de)(de)作為銹層溶解(jie)氧(yang)擴(kuo)散障壁的(de)(de)性質也(ye)應(ying)該(gai)不同。

 可是與大(da)氣中生成的(de)銹層不(bu)同，低(di)合金鋼化學成分(fen)的(de)不(bu)同幾乎(hu)不(bu)能使(shi)銹層的(de)性質產生差別，該結果沒有出(chu)乎(hu)意料(liao)之外。在(zai)本(ben)節后(hou)面敘述(shu)的(de)英國研究結果也(ye)表(biao)明(ming)，能使(shi)海水(shui)中腐蝕減低(di)的(de)元素大(da)體上只有Cr,而Ni、Cu、P幾乎(hu)沒有效果。

 用于護岸等的(de)(de)(de)(de)(de)鋼樁(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)，如上所(suo)(suo)述在(zai)海水(shui)飛(fei)濺(jian)帶(dai)最大(da)，這部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)損傷決定了(le)鋼樁(zhuang)總體的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)，所(suo)(suo)以(yi)減低飛(fei)濺(jian)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)也就是(shi)(shi)意(yi)味著(zhu)延長(chang)了(le)鋼樁(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)。如Schmit和Phelps所(suo)(suo)敘(xu)述的(de)(de)(de)(de)(de)那樣：“飛(fei)濺(jian)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)蝕(shi)(shi)，因為涂(tu)漆、包(bao)敷(fu)、混凝土都會提高成本，所(suo)(suo)以(yi)對(dui)耐蝕(shi)(shi)鋼才(cai)有(you)意(yi)義。可是(shi)(shi)，在(zai)海水(shui)中碳(tan)素鋼的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度很小，經過20年(nian)為0.05mm/年(nian)（2mpy),比這更低的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)0.025mm/年(nian)（1mpy),在(zai)多數場合下即使不進(jin)行防(fang)蝕(shi)(shi)也能(neng)滿足使用要求，如果(guo)需要的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)可以(yi)實施電氣防(fang)蝕(shi)(shi)措施”。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)考慮方法是(shi)(shi)妥當的(de)(de)(de)(de)(de)，應該(gai)把海水(shui)飛(fei)濺(jian)帶(dai)耐蝕(shi)(shi)性優秀的(de)(de)(de)(de)(de)耐海水(shui)鋼作(zuo)為生產目標。

 從(cong)(cong)那以后(hou)(hou)，U.S.Steel 公司在(zai)美國14個場所(suo)做了實(shi)用(yong)(yong)試驗后(hou)(hou)，從(cong)(cong)1964年開(kai)始以USS MARINER 鋼(gang)（Cu-Ni-P系）商品名進行銷售。關于實(shi)用(yong)(yong)試驗在(zai)本(ben)書資料5表17中給(gei)出(chu)，初(chu)期的(de)主要使用(yong)(yong)實(shi)例在(zai)該資料的(de)表21中給(gei)出(chu)。如下(xia)一節(jie)所(suo)述，這種耐(nai)蝕鋼(gang)的(de)技(ji)術(shu)，先后(hou)(hou)于1965年被當時的(de)富士制(zhi)鐵、八(ba)幡(fan)制(zhi)鐵公司及1967年被川崎制(zhi)鐵公司引入日本(ben)。

 在(zai)英國，以英國鋼(gang)(gang)鐵協會(hui)腐(fu)蝕委員(yuan)會(hui)為首，于(yu)1930年后(hou)期，開始了碳素(su)鋼(gang)(gang)或(huo)低合金鋼(gang)(gang)的(de)(de)大(da)氣或(huo)海水耐蝕性的(de)(de)研究。這主(zhu)要是(shi)考(kao)慮(lv)到在(zai)沒有涂漆保護(hu)的(de)(de)用途上(shang)，如果(guo)能(neng)減少腐(fu)蝕率，且能(neng)夠使(shi)(shi)(shi)用較薄的(de)(de)構件，即(ji)使(shi)(shi)(shi)價格高(gao)，也會(hui)受到工程(cheng)師的(de)(de)歡迎。關于(yu)大(da)氣中的(de)(de)試(shi)驗結果(guo)已經在(zai)2.1.1節(jie)中敘述過。試(shi)驗的(de)(de)場(chang)合，主(zhu)要是(shi)考(kao)慮(lv)能(neng)否在(zai)由(you)于(yu)錨或(huo)鏈使(shi)(shi)(shi)涂漆受到機械損傷的(de)(de)船(chuan)舶上(shang)使(shi)(shi)(shi)用鋼(gang)(gang)板。

1935年9月(yue)，首先，為了(le)研(yan)(yan)究放置試(shi)(shi)(shi)驗材的(de)(de)水深(shen)影響(xiang)因(yin)素(su)、軋(ya)制氧化(hua)皮(pi)影響(xiang)因(yin)素(su)、試(shi)(shi)(shi)片(pian)尺(chi)寸(cun)(cun)引起(qi)的(de)(de)腐(fu)蝕率的(de)(de)不(bu)同(tong)等主要試(shi)(shi)(shi)驗條件(jian)，開始了(le)海水浸(jin)泡試(shi)(shi)(shi)驗。結(jie)果(guo)表明，在約1m以上，水深(shen)的(de)(de)影響(xiang)因(yin)素(su)小，促進孔蝕的(de)(de)軋(ya)制氧化(hua)皮(pi)應該(gai)除(chu)掉，尺(chi)寸(cun)(cun)不(bu)同(tong)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗材的(de)(de)結(jie)果(guo)不(bu)能進行(xing)(xing)比較(jiao)等。并且，為了(le)了(le)解鋼(gang)的(de)(de)化(hua)學組成的(de)(de)影響(xiang)，注意到(dao)能改(gai)變溶解氧的(de)(de)供給狀(zhuang)況的(de)(de)海洋生物的(de)(de)影響(xiang)，進行(xing)(xing)了(le)使(shi)銹層不(bu)同(tong)所引起(qi)的(de)(de)溶解氧的(de)(de)差如(ru)何反映到(dao)試(shi)(shi)(shi)驗結(jie)果(guo)上的(de)(de)研(yan)(yan)究。

 為了研究低(di)合金組(zu)成的影響(xiang)，所進行的4組(zu)暴(bao)露試(shi)驗的第1組(zu)試(shi)驗表(biao)明，0.5%Cu鋼(gang)(gang)的耐蝕(shi)性和碳素鋼(gang)(gang)完全沒有(you)差別。從1940年(nian)起，經7個月(yue)在Plymouth進行的第2組(zu)試(shi)驗，除(chu)了9種碳素鋼(gang)(gang)外，使用了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)等(deng)，全部(bu)使用了30種鋼(gang)(gang)。雖然Cr-Cu-Si-P鋼(gang)(gang)的腐蝕(shi)率比碳素鋼(gang)(gang)稍低(di)，可是認為在統計上幾(ji)乎沒有(you)意義，實質(zhi)上腐蝕(shi)率低(di)的鋼(gang)(gang)只有(you)Cr-Al系。而且(qie)，其(qi)他鋼(gang)(gang)沒有(you)發生孔蝕(shi)，而Cr-Al系卻產生了0.5mm程度的孔蝕(shi)。

 從(cong)1946年(nian)開(kai)始在Emsworth進(jin)行了60種鋼為(wei)期5年(nian)的試(shi)驗。使(shi)用的試(shi)驗材(cai)是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼（19種）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼（3種）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼等(deng)(deng)。此外，試(shi)驗材(cai)還有以0.2%Cu為(wei)基體(ti)添加總量為(wei)小于1%的As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等(deng)(deng)元素試(shi)驗材(cai)。

 根據2年(nian)后的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)，表明有顯著(zhu)效果(guo)的(de)(de)(de)是(shi)鉻，腐蝕率(lv)(lv)從碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)約3mdd(0.075mm/年(nian)）開始隨著(zhu)鉻的(de)(de)(de)添(tian)加(jia)成直線(xian)下降，至3%Cr變成1mdd(0.025mm/年(nian)）。添(tian)加(jia)1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等即使沒(mei)(mei)有添(tian)加(jia)鉻，腐蝕率(lv)(lv)也能(neng)(neng)分別(bie)降低到(dao)碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)59%、80%、90%,可是(shi)在(zai)與1%~3%的(de)(de)(de)鉻共存時(shi)，這些元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)貢獻非帶小(xiao)，鉻的(de)(de)(de)效果(guo)非常(chang)大，并且，看不出(chu)與鉻共存的(de)(de)(de)Co、P、Si等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)效果(guo)。除了0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)顯示有碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)(de)75%的(de)(de)(de)腐蝕率(lv)(lv)外，添(tian)加(jia)As、Bi、Pb等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)鋼(gang)沒(mei)(mei)有效果(guo)。單獨添(tian)加(jia)0.5%Cu,與0.15%P共存時(shi)，雖然腐蝕率(lv)(lv)稍有下降但是(shi)由于數(shu)據少還未能(neng)(neng)搞清楚(chu)。

 5年后(hou)的(de)(de)結果(guo)與2年后(hou)的(de)(de)結果(guo)沒有實質的(de)(de)變化。表(biao)示有顯著效果(guo)的(de)(de)是鉻，2.5%~3%Cr使(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)減少一半.結果(guo)最好的(de)(de)是1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼，腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)是1.0mpy(0.025mm/年）。可是不加鋁的(de)(de)2.6%Cr鋼的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)是1.2mpy(0.030mm/年），這(zhe)一結果(guo)是否表(biao)明鋁起了(le)主要作用還不清楚。

 把(ba)在(zai)這(zhe)(zhe)里使用的(de)試驗材，同時提供到屬于工(gong)業(ye)地區的(de)Sheffied進行了5年的(de)大(da)氣(qi)暴(bao)曬試驗。與該結(jie)果相比，在(zai)海(hai)水試驗中(zhong)鋼中(zhong)添加元素的(de)效果小(xiao)，這(zhe)(zhe)一結(jie)果，使報告者感到失望。溶解氧的(de)供給控制著腐蝕速度，再(zai)加上只要作(zuo)為覆蓋(gai)表面銹(xiu)的(de)氧擴(kuo)散障(zhang)壁的(de)性(xing)(xing)質不同，就(jiu)可以(yi)期待添加元素的(de)效果，這(zhe)(zhe)是當時所知道的(de)事實，因為海(hai)水中(zhong)的(de)銹(xiu)層(ceng)不像(xiang)大(da)氣(qi)中(zhong)銹(xiu)層(ceng)那樣(yang)受到干濕交替作(zuo)用，在(zai)本質上防蝕能力就(jiu)小(xiao)，而(er)且鋼的(de)化學組成所引起的(de)銹(xiu)層(ceng)性(xing)(xing)質的(de)差異小(xiao)，所以(yi)與其說(shuo)對鉻的(de)效果難以(yi)想像(xiang)，不如(ru)說(shuo)這(zhe)(zhe)是現(xian)在(zai)一般考慮(lv)方法的(de)重要過程。

 另一(yi)方面，美國長(chang)期在海中使用的(de)(de)(de)(de)結構(gou)物的(de)(de)(de)(de)重要性增(zeng)加了，作為了解(jie)結構(gou)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)長(chang)期耐久性，決(jue)定(ding)防蝕法應用的(de)(de)(de)(de)必要性或其設計(ji)上的(de)(de)(de)(de)正確(que)性的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎數據，在海水中的(de)(de)(de)(de)腐蝕數據的(de)(de)(de)(de)需(xu)要增(zeng)多(duo)了。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de)(de) Southwell 和(he) Alexanders等，從1946~1947年起在巴拿(na)馬的(de)(de)(de)(de)Ft.Amador海面2.4km的(de)(de)(de)(de)Naos島(dao)（太(tai)平洋(yang)）上進行(xing)了52種金屬材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)海洋(yang)暴露試(shi)(shi)驗(yan)。所用的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)中12種是(shi)鋼，除了碳素鋼之外，使用了0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及(ji)4種低合(he)金鋼。定(ding)為1、2、4、8及(ji)16年回收，反復(fu)數是(shi)2。試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)在潮差帶的(de)(de)(de)(de)中央(yang)和(he)最低潮位正下(xia)面2個部位進行(xing)的(de)(de)(de)(de)。全部用了1000片(pian)試(shi)(shi)片(pian)。

 中間報(bao)告分8次(ci)出版，1970年發表了(le)包括16年結(jie)果(guo)的(de)最終報(bao)告。出乎意料的(de)結(jie)果(guo)是(shi)，鎳鋼(gang)、鉻鋼(gang)、4種低合金鋼(gang)在海中的(de)耐蝕性全都比(bi)碳素鋼(gang)差，在潮差帶也同(tong)樣差。主要的(de)試驗(yan)結(jie)果(guo)歸納于表3-1。

 鉻鋼(gang)的(de)(de)平均腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)20%~50%,16年后(hou)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)也同(tong)(tong)樣大(da)(da)。這和在英國(guo)等得到(dao)鉻在海中是有效(xiao)的(de)(de)結論完(wan)全不同(tong)(tong)。在巴拿馬的(de)(de)試驗，第(di)1年的(de)(de)平均腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)是碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)1/2以下，可是第(di)4年略超過(guo)碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)，8年中大(da)(da)致(zhi)形成穩定腐蝕(shi)(shi)速度(du)后(hou)保持比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)30%~40%的(de)(de)速度(du)。但是只有孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)和碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)。相(xiang)(xiang)反在潮(chao)差(cha)帶平均腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)和碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)(xiang)比沒有變化，然而孔蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)是碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)(de)2.3~2.5倍。

 鎳(nie)鋼(gang)在全浸帶的(de)平均腐蝕(shi)(shi)深(shen)度比(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)只大(da)10%,第(di)16年的(de)腐蝕(shi)(shi)速度和碳(tan)素(su)鋼(gang)相(xiang)比(bi)幾乎沒有變(bian)化，然而最(zui)大(da)孔(kong)蝕(shi)(shi)深(shen)度是碳(tan)素(su)鋼(gang)的(de)2倍以上。相(xiang)反潮差帶的(de)16年間的(de)年平均腐蝕(shi)(shi)深(shen)度比(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)大(da)20%,可是8年間的(de)最(zui)大(da)孔(kong)蝕(shi)(shi)深(shen)度相(xiang)同。

 Cr-Ni-Cu-P系(xi)的低合金鋼(gang)，在(zai)潮差帶(dai)與碳素(su)鋼(gang)相同(tong)，在(zai)全浸帶(dai)平均腐蝕(shi)深度、最大(da)腐蝕(shi)深度都是50%或(huo)者更(geng)大(da)。

 Ni-Cu或者Ni-Cu-Mo-P系的(de)低合金鋼，雖然在(zai)全浸帶、潮差帶的(de)平均(jun)腐蝕深度(du)都與碳素鋼接近(jin)，可是(shi)不(bu)管(guan)在(zai)哪(na)種試驗環境下最大腐蝕深度(du)也是(shi)45%~100%。

 根據(ju)以(yi)上的(de)(de)結果，在潮(chao)差帶、全浸帶或者其(qi)兩方耐(nai)蝕性好(hao)的(de)(de)低合金組成的(de)(de)耐(nai)蝕鋼是(shi)不能存在的(de)(de)。該報告出(chu)版(ban)時，在有(you)關人員之間引(yin)(yin)起(qi)了很(hen)大的(de)(de)轟動。并且，這個結果至今仍很(hen)有(you)名，在海洋環(huan)境的(de)(de)腐(fu)蝕解說(shuo)中必被(bei)引(yin)(yin)用，然而好(hao)像(xiang)多數(shu)(shu)是(shi)拿熱帶的(de)(de)巴拿馬的(de)(de)異(yi)常(chang)數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)微量差別進行敘述(shu)的(de)(de)。

 根據鉻含量高的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)，平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比(bi)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)小而(er)最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)比(bi)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)上述Hudson結果，專家們(men)認識到單加入鉻時必(bi)須注意(yi)局(ju)部(bu)(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)，可是(shi)巴拿馬的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)結果表(biao)明局(ju)部(bu)(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)沒有問題(ti)，而(er)平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)卻(que)比(bi)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)大(da)，而(er)且3%鉻鋼(gang)(gang)(gang)比(bi)5%鉻鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)傾向性(xing)大(da)。鎳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)(du)(du)是(shi)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)2倍以上，也與(yu)其他(ta)人的(de)(de)(de)(de)(de)經驗(yan)完全不同。如下一節所敘述的(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)樣(yang)，在開發的(de)(de)(de)(de)(de)耐海水(shui)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部(bu)(bu)分都添加了鉻，關于這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)所獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)數據表(biao)明，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(bi)碳(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)明顯地(di)減輕(qing)。