在海水環境中，均質鋼的局部腐蝕所生成的并不一定是典型的孔蝕，然而仿效多數人的說法，在這里仍稱這種腐蝕為孔蝕。作為海水中降低腐蝕最有效的合金元素鉻是否由于場合不同而加深了孔蝕？使人得到這一印象的最初的數據，我想是來自于1940年Hudson進行的幾個海水暴露試驗中在Plymouth所進行的為期7個月的試驗。如已經敘述的那樣，該試驗使用的30種鋼中，實際上具有比碳素鋼腐蝕率低的鋼只有3種［（2.1%~3.7%)Cr-(0.2%~1.3%)Al],然而產生了0.5mm程度深孔蝕的鋼也正是這3種鋼。同時試驗的Cr-Cu系或Cy-Cu-SiP系鋼的Cr小于1%,腐蝕量與碳素鋼相比不變，也沒有發生孔蝕，并且，單獨加入Al的鋼沒有進行試驗。因此，不能判斷孔蝕的原因是由于腐蝕量降低，還是由于添加Cr、Al或Cr+Al。
此后，Hudson等從1946年開始在Emsworth進行了(le)為(wei)期(qi)5年的海水浸泡試(shi)(shi)驗(yan)，試(shi)(shi)驗(yan)中加入了(le)1%~2%Cr的鋼種(zhong)和加入了(le)1.6%AI的鋼種(zhong)及(ji)加人(ren)了(le)2.8%Ci-1.4%Al等鋼種(zhong)并發表了(le)試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)。雖然各自的腐蝕(shi)量(liang)都明(ming)顯低于(yu)碳(tan)素鋼，可是(shi)這次沒有產生因成分(fen)系而引起的孔(kong)(kong)蝕(shi)。該結(jie)果(guo)提出了(le)孔(kong)(kong)蝕(shi)的產生是(shi)否(fou)在同一(yi)海水中受到某(mou)種(zhong)環境(jing)條件左右(you)的新疑(yi)問。
向Hudson提供Cr-Al鋼的Herzon,在Kure Beach進行了(le)為(wei)期46個(ge)月全浸泡試驗結果(guo)表(biao)明(ming)：3.5%Cr鋼與(yu)碳素鋼相(xiang)比(bi)，最大(da)(da)孔蝕(shi)深(shen)度相(xiang)同(tong)，平(ping)均孔蝕(shi)深(shen)度是(shi)1.7倍(bei)，相(xiang)反(fan)4%Cr-0.8%Al鋼的孔蝕(shi)深(shen)度比(bi)碳素鋼好，最大(da)(da)為(wei)1/3弱，平(ping)均1/2弱。以后Herzon敘述了(le)孔蝕(shi)程度與(yu)溶解氧密(mi)切相(xiang)關，特別(bie)添(tian)加了(le)Cr、Al的場(chang)合(he)，溶解氧低時容易產生孔蝕(shi)。
根據 Larrabee 所引用的在(zai)巴拿馬(ma)運河地區的鹽水（brackishwater)浸(jin)泡試(shi)驗結果，含鉻鋼腐蝕(shi)率、最大腐蝕(shi)深(shen)度都比碳素鋼優秀(xiu)。
1960年代(dai)后期(qi)（昭和40年代(dai)的(de)前(qian)期(qi)），日本進行(xing)了具(ju)有海水(shui)耐蝕(shi)性(xing)的(de)耐海水(shui)鋼的(de)研究開(kai)發，不管誰探討以(yi)添(tian)加鉻為基礎(chu)提(ti)高耐蝕(shi)性(xing)，最關注的(de)問題是(shi)通(tong)過(guo)(guo)添(tian)加鉻，孔蝕(shi)發生的(de)傾向是(shi)否增加了。在那以(yi)前(qian)公開(kai)發表(biao)的(de)日本本國以(yi)外的(de)各種數據(ju)對鉻的(de)效果在機理(li)上沒(mei)有進行(xing)過(guo)(guo)詳細的(de)論述(shu)(shu)，而且上述(shu)(shu)通(tong)過(guo)(guo)鉻促進孔蝕(shi)的(de)數據(ju)也(ye)不多，這是(shi)其(qi)中的(de)一個理(li)由。
還(huan)有一個(ge)理(li)由是(shi)根(gen)據(ju)實驗觀察，在(zai)實驗室里把鋼材(cai)試片浸泡(pao)在(zai)人工海(hai)水中進(jin)行腐(fu)蝕(shi)試驗時，就(jiu)連碳素鋼也不會使腐(fu)蝕(shi)突然(ran)擴(kuo)展到(dao)全表面(mian)(mian)，點銹生成后(hou)它們逐(zhu)漸地(di)擴(kuo)展或者(zhe)合并達到(dao)全表面(mian)(mian)。例(li)如在(zai)加入1%以上的(de)鉻提高了平均耐蝕(shi)性的(de)鋼材(cai)中腐(fu)蝕(shi)的(de)擴(kuo)展非常(chang)慢，雖然(ran)不久被沉淀銹覆蓋看(kan)不見了，可是(shi)1年后(hou)撈(lao)起來除去銹進(jin)行研(yan)究時，據(ju)說仍存在(zai)相當多的(de)未(wei)腐(fu)蝕(shi)部分。
如果(guo)是(shi)集(ji)水面(mian)積(ji)(ji)原理（catchment area principle)在(zai)起作用，不管(guan)腐蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)、非(fei)(fei)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)(ji)比(bi)率(lv)(lv)，而(er)用到達全面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)供給量來決定全體(ti)(ti)腐蝕(shi)(shi)(shi)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話，那么非(fei)(fei)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)(ji)比(bi)率(lv)(lv)越高則腐蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)越深(shen)，這就(jiu)會助(zhu)長所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)傾(qing)向。所(suo)以(yi)說(shuo)，在(zai)降低全體(ti)(ti)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時，為了獲得耐孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐海水鋼，必(bi)須(xu)選擇不容易生(sheng)成非(fei)(fei)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)而(er)且平(ping)均(jun)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)度(du)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)(fen)系(xi)。容易殘留大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼種顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向是(shi)平(ping)均(jun)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)度(du)小，可是(shi)不容易生(sheng)成非(fei)(fei)侵(qin)(qin)蝕(shi)(shi)(shi)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼種平(ping)均(jun)腐蝕(shi)(shi)(shi)率(lv)(lv)比(bi)碳素鋼優秀。
清水、久野及鳩中(1973年）把Cr、Al等合金元素含量不同的16種低合金鋼放在海水中浸泡1年，研究了腐蝕量和侵蝕部分面積的比率［以下稱為宏觀陽極面積比率（Aa),并且，把非侵蝕部分面積稱為宏觀陰極面積比率（Ac)。Aa+Ac=1]的關系。如圖3-3所示，當全體的陽極面積比率小時，就是說非侵蝕部分殘留的越多，全體的腐蝕越小，然而即使在同一腐蝕量下，Ac也相當寬，存在著Aa大（腐蝕不局部化）而且腐蝕小的數據（在圖3-3中靠近右下方的數據）。該數據是肯定了在海水中有耐蝕性好的耐海水鋼存在的重要數據。
隨著Ac增大，腐蝕速度降低；或者在同樣腐蝕速度下，由于鋼的組成不同，Ac或Aa發生變化都意味著集水面積原理是不成立的，這種說明很有必要。
用(yong)這種方法，1970年Cleary 在食鹽水(shui)中(zhong)腐蝕(shi)(shi)(shi)碳素鋼或鐵時，注(zhu)意到(dao)從浸泡開始生成侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)和(he)(he)非(fei)侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)，侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)經數(shu)小時擴展到(dao)表面(mian)的(de)(de)85%,可(ke)是(shi)以后即使表面(mian)全部(bu)被沉積(ji)的(de)(de)銹覆蓋，約15%的(de)(de)非(fei)侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)至(zhi)少在6個(ge)月后仍殘存著。他用(yong)自己開發(fa)的(de)(de)能夠測定(ding)pH值、溶解氧和(he)(he)電位(wei)微小分(fen)布的(de)(de)微型電極(ji)，測定(ding)了腐蝕(shi)(shi)(shi)進(jin)行中(zhong)鋼表面(mian)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)和(he)(he)非(fei)侵蝕(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)。
非侵蝕部分主要 作為陰極起作用，鋼表面的pH值在9~9.5(有時為10)范圍，在與表面成直角方向上氧的濃度斜率大。侵蝕部分主要作為陽極起作用，在與表面成直角方向上pH值沒有變化，氧的濃度斜率比非侵蝕部分小。曾經試圖證明陰極反應引起氧的消耗速度與此對應生成Fe2+引起氧的化學消耗的平衡和侵蝕部／非侵蝕部面積比的關系，可是沒有得到明確的結論。
清水等認為，到達宏觀陰極的氧對宏觀局部電池有貢獻，到達宏觀陽極內微小陰極的氧對微觀的局部電池也有貢獻，把各自的貢獻看成與As有關系建立了腐蝕速度的公式。如果適當地選取對這些貢獻有關系的幾個參數，那么就能夠表示與實驗結果大體一致的腐蝕速度和Aa的依存性。
清(qing)水(shui)、玉田及松島(1978年）把在宏(hong)觀陽極(ji)和(he)宏(hong)觀陰極(ji)上(shang)氧的(de)還原速(su)度分別設(she)(she)為(wei)K和(he)L,建立了更簡化(hua)的(de)腐蝕速(su)度公式，就(jiu)是說把全面的(de)平均腐蝕速(su)度設(she)(she)為(wei)Q時，則得到下式：
如果宏觀陰極上(shang)氧的(de)還原速(su)度緩慢，若α<1,則腐蝕您c的(de)增(zeng)加而減小，與一(yi)般的(de)傾向(xiang)一(yi)致。
如圖3-4所示，他們把碳素鋼作為宏觀陽極，把含鉻鋼作為宏觀陰極，制成各種面積比而且形狀一定的組合試驗材，在人工海水中進行腐蝕試驗，宏觀陽極上使用3%Cr鋼時，設α=0.48;使用9%Cr鋼，設a=0.28時與理論公式一致，就是說，抑制了宏觀陰極氧的還原速度（α<1).結論認為：這是由于在宏觀陰極生成的堿使人工海水中的Ca2+、Mg2+析出，形成了擴散障壁的緣故。
根據幾位研究者的研究結果可知，在添加合金元素降低全腐蝕率的場合，通過Ac的增大及α<1來實現時，它與孔蝕深度的增大有關。所以說，雖然全腐蝕率的降低能避免這種現象，可是如果不能把前節所敘述的銹的擴散障壁作用擴展到全表面，就不能獲得優秀的耐海水鋼。添加鉻元素時，初期在碳素鋼生成的宏觀陰極容易發生堿儲存所引起的鈍化，容易生成宏觀陰極。可以認為這就是鉻加深孔蝕的一些數據產生的背景。
如圖3-3所(suo)示，腐(fu)蝕率小而且不容易生成宏(hong)觀陰(yin)極的(de)成分系是(shi)存在(zai)的(de)。在(zai)日(ri)本開發的(de)耐海水(shui)鋼幾乎全(quan)部(bu)都添加了(le)鉻，然(ran)而可以說(shuo)這些(xie)鋼是(shi)通過把(ba)鉻控制在(zai)一定限(xian)度以內，同時采用添加鎳(nie)或鉬等一種方法(fa)或兩種方法(fa)來控制鋼的(de)局部(bu)腐(fu)蝕。
