1. 耐海水鋼(gang)銹層的特征


  關于海(hai)水中(zhong)鋼(gang)(gang)表面生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)層(ceng)，玉田等通(tong)過添加Cr、Al或(huo)者Cr+Al試驗證明，在(zai)(zai)比碳素(su)鋼(gang)(gang)耐蝕(shi)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種表面生成(cheng)(cheng)了黏附的(de)(de)(de)硬的(de)(de)(de)內層(ceng)銹(xiu)(xiu)和松弛而軟的(de)(de)(de)外層(ceng)銹(xiu)(xiu)，在(zai)(zai)內層(ceng)銹(xiu)(xiu)上鉻或(huo)鋁高度濃縮(suo)。相反，在(zai)(zai)碳素(su)鋼(gang)(gang)或(huo)者與碳素(su)鋼(gang)(gang)耐蝕(shi)性(xing)大(da)致相同(tong)的(de)(de)(de)0.3%Cu、0.3%Cu-2%Ni鋼(gang)(gang)上內層(ceng)銹(xiu)(xiu)幾乎不存在(zai)(zai)，只有(you)外層(ceng)銹(xiu)(xiu)。即使把內層(ceng)銹(xiu)(xiu)進行X射(she)線衍射(she)，也只能檢測出(chu)α、Y-FeOOH、Fe3O4、非晶質成(cheng)(cheng)分等通(tong)常的(de)(de)(de)水中(zhong)的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)成(cheng)(cheng)分。


 高村等關于海洋大(da)氣及(ji)海水飛濺(jian)帶生(sheng)成(cheng)(cheng)銹的(de)(de)研究結果前(qian)面(mian)已敘述。他們把從暴曬1年(nian)的(de)(de)試片上(shang)刮下來(lai)的(de)(de)銹進行X射(she)線(xian)衍射(she)研究并(bing)發(fa)現，碳(tan)素鋼(gang)、P-Cu-Ni-Cr鋼(gang)上(shang)四氧(yang)化三鐵(tie)結晶的(de)(de)成(cheng)(cheng)長(chang)都比(bi)(bi)作為比(bi)(bi)較的(de)(de)田園地(di)區或工(gong)業地(di)區的(de)(de)顯著.銹層中磁鐵(tie)礦(kuang)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)(cheng)在實(shi)(shi)驗室中干濕交(jiao)替(ti)3個月(yue)試片試驗也證實(shi)(shi)，4種鋼(gang)中越(yue)是重量(liang)減少大(da)的(de)(de)鋼(gang)，磁鐵(tie)礦(kuang)峰(feng)值(zhi)強度越(yue)強，半值(zhi)寬度越(yue)小(xiao)。也就是說(shuo)耐蝕性越(yue)大(da)的(de)(de)鋼(gang)，磁鐵(tie)礦(kuang)的(de)(de)粒子越(yue)微細。


 佐武(wu)等也觀(guan)察到，在實驗室(shi)中用人工(gong)海水形成(cheng)的(de)(de)(de)干濕交替試驗所生(sheng)成(cheng)的(de)(de)(de)耐蝕性良好的(de)(de)(de)鋼(gang)的(de)(de)(de)銹層(ceng)(ceng)是(shi)由(you)多孔質(zhi)的(de)(de)(de)外層(ceng)(ceng)和致密的(de)(de)(de)內層(ceng)(ceng)構成(cheng)的(de)(de)(de)，而該內層(ceng)(ceng)是(shi)磁(ci)鐵礦(kuang)層(ceng)(ceng)。


 如果綜合玉田等、高村等、佐武等在1970年（昭和45年）所進行的研究，海洋性銹層的保護性與由磁鐵礦形成的內層有關系，雖然可以推測有效合金元素能否助長它的生成，可是和大氣中的銹層不同，以后的研究沒有繼續進行，直到現在還沒有提出關于其全貌的一般見解。與耐候(hou)鋼不同，耐海(hai)水(shui)鋼還沒有被廣泛應用，這可能是未能激發開展研究工作的理由。



2. 耐海水鋼金屬組織的(de)影(ying)響


 在論述合金(jin)(jin)元素的(de)影響因素時(shi)，不(bu)能忽視熱(re)處理或(huo)金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)的(de)影響。在實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)上，為了(le)維持力學性能或(huo)者由于受生產(chan)工藝的(de)限制，多數情況是(shi)只考慮盡可能提高耐蝕(shi)(shi)性不(bu)允(yun)許選擇(ze)熱(re)處理或(huo)金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。并且，像(xiang)海(hai)水中那樣溶解氧的(de)擴散支(zhi)配腐蝕(shi)(shi)速(su)度的(de)場合，好(hao)像(xiang)沒有(you)(you)考慮金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)的(de)影響。可是(shi)，以前通(tong)過通(tong)常的(de)熱(re)軋(ya)所(suo)得到的(de)碳素鋼具有(you)(you)鐵(tie)素體(ti)(ti)－珠光體(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，而加入(ru)相(xiang)當的(de)鉻后，進行同樣的(de)軋(ya)制則變(bian)成(cheng)中間組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)等，同時(shi)改變(bian)了(le)金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，這是(shi)必須注(zhu)意的(de)事(shi)項。


 關(guan)于熱(re)(re)處理對(dui)腐蝕(shi)影(ying)響(xiang)的(de)(de)研究，Hudson等(deng)從1946年開(kai)始進行的(de)(de)為期5年60個鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)海水全浸試驗礦(kuang)種(zhong)(zhong)(zhong)，就(jiu)考慮了這(zhe)個方(fang)面(mian)的(de)(de)因素。看到該試驗結果(guo)后，雖然有(you)人(ren)引用了“金屬組織沒(mei)有(you)影(ying)響(xiang)”這(zhe)句話(hua)，可是(shi)Hudson等(deng)只是(shi)將(jiang)沒(mei)有(you)得到清(qing)楚的(de)(de)結果(guo)作為結論。實際上56種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)中的(de)(de)28種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)爐冷材比為淬火(huo)材腐蝕(shi)大(da)，其他的(de)(de)28種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)與此相反，他們曾經說過(guo)：“這(zhe)并不(bu)一定(ding)說明熱(re)(re)處理對(dui)各種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性沒(mei)有(you)影(ying)響(xiang)”。那么為什么在(zai)數據(ju)一覽表(biao)里沒(mei)有(you)熱(re)(re)處理的(de)(de)記載或有(you)多大(da)程(cheng)度的(de)(de)影(ying)響(xiang)，尚不(bu)清(qing)楚。


 研(yan)究(jiu)金屬組(zu)(zu)織影響的(de)(de)(de)(de)(de)報告很少(shao)，佐武(wu)等(deng)研(yan)究(jiu)后認為，0.2%Cu-2%Cr系(xi)(xi)、0.3%Cu-2%Cr-0.2%P系(xi)(xi)、0.5%Cu-2%Cr系(xi)(xi)、3%Cr-0.5%Cu-0.2%P系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼，在(zai)人工(gong)海(hai)水(shui)(shui)形成的(de)(de)(de)(de)(de)干濕交替試驗(yan)(yan)（9個(ge)月）環境(jing)里，空冷材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕量是(shi)爐(lu)冷材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)1/2.并且(qie)，同組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)若(ruo)等(deng)對 2%Cr-1%Mo、5%Cr-0.5%Mo、10%Cr-1% Mo鋼在(zai)0.003%~3%NaCl、2m/s條件下進行流動水(shui)(shui)試驗(yan)(yan)（15天）后也確認，正火材(cai)(cai)（珠光體(ti)或者馬氏體(ti)組(zu)(zu)織）的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕量約是(shi)退(tui)(tui)火材(cai)(cai)料（鐵素體(ti)－珠光體(ti)或者鐵素體(ti)－碳化物組(zu)(zu)織，725℃,45min)的(de)(de)(de)(de)(de)1/2.佐武(wu)等(deng)認為爐(lu)冷材(cai)(cai)在(zai)滲碳體(ti)中(zhong)大量固溶的(de)(de)(de)(de)(de)鉻失去了(le)有(you)(you)效性，小(xiao)若(ruo)等(deng)認為退(tui)(tui)火材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)滲碳體(ti)或者碳化物由于形成了(le)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)陰極而降低了(le)耐蝕性，可(ke)是(shi)都沒有(you)(you)得到實(shi)驗(yan)(yan)證(zheng)實(shi)。


 不僅限(xian)于(yu)海水(shui)腐蝕，在大氣腐蝕等方面，對(dui)金(jin)屬(shu)組織的(de)(de)影響有經驗(yan)的(de)(de)人(ren)好像很(hen)多，可(ke)是(shi)一直沒有進行(xing)過詳細(xi)的(de)(de)研究(jiu)，雖然(ran)有時這(zhe)成為對(dui)學會論(lun)文講演(yan)的(de)(de)質疑(yi)或者在非正式場合下的(de)(de)話題，然(ran)而大多數只限(xian)于(yu)在那種場合談(tan)談(tan)而已，即(ji)使現(xian)在也(ye)很(hen)難說人(ren)們(men)對(dui)金(jin)屬(shu)組織影響的(de)(de)本(ben)質有什么了解。



3. 回歸方程式


 令人遺憾的(de)(de)(de)是，幾個經過系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)海水腐蝕試驗的(de)(de)(de)結果沒有(you)進行詳細(xi)地分析就被發(fa)表了(le)。例如，著名的(de)(de)(de)Hudson等的(de)(de)(de)試驗結果，挑選(xuan)數據后就沒有(you)詳細(xi)分析各個合(he)金元素(su)的(de)(de)(de)影響。最近計(ji)算(suan)機已成(cheng)為(wei)人們(men)身邊之(zhi)物，我認為(wei)最好利用(yong)計(ji)算(suan)機把這樣的(de)(de)(de)知識財富再次進行解(jie)析以發(fa)揮(hui)它的(de)(de)(de)作用(yong)。


 作為分(fen)析實例，下面(mian)列舉渡邊把(ba)Hudson等的海水浸泡(pao)試驗數據進行解(jie)析的結果(guo)。解(jie)析了(le)許多(duo)人在海(hai)水全浸(jin)帶(dai)中(zhong)及(ji)潮差(cha)帶(dai)獲得的(de)數據(ju).為了(le)除去試驗材(cai)尺寸等(deng)的(de)影響，通過用碳(tan)素(su)鋼的(de)腐蝕(shi)量除以添加(jia)合金(jin)(jin)元素(su)鋼的(de)腐蝕(shi)量的(de)方(fang)法(fa)進(jin)行標準化，求出(chu)了(le)在各合金(jin)(jin)元素(su)的(de)1次方(fang)程式中(zhong)表(biao)示海(hai)水全浸(jin)帶(dai)及(ji)潮差(cha)帶(dai)腐蝕(shi)的(de)系數。