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(hou)，Hudson等從1946年開始在(zai)Emsworth進行了(le)為(wei)期5年的(de)(de)海水(shui)浸泡試驗(yan)，試驗(yan)中加入(ru)了(le)1%~2%Cr的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)和加入(ru)了(le)1.6%AI的(de)(de)鋼(gang)種(zhong)及加人了(le)2.8%Ci-1.4%Al等鋼(gang)種(zhong)并發表了(le)試驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)。雖然(ran)各(ge)自的(de)(de)腐蝕量都明顯低(di)于碳素鋼(gang)，可是(shi)這(zhe)次沒有產(chan)生因成分(fen)系而引起的(de)(de)孔(kong)蝕。該結(jie)(jie)果(guo)提出了(le)孔(kong)蝕的(de)(de)產(chan)生是(shi)否在(zai)同(tong)一海水(shui)中受到(dao)某種(zhong)環境條件左右的(de)(de)新疑問(wen)。
向Hudson提(ti)供Cr-Al鋼(gang)(gang)的(de)Herzon,在Kure Beach進行了(le)為期46個月(yue)全浸泡試驗結果表明(ming)：3.5%Cr鋼(gang)(gang)與碳素鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比(bi)，最大孔(kong)蝕深(shen)(shen)度相(xiang)(xiang)同，平均孔(kong)蝕深(shen)(shen)度是(shi)1.7倍，相(xiang)(xiang)反4%Cr-0.8%Al鋼(gang)(gang)的(de)孔(kong)蝕深(shen)(shen)度比(bi)碳素鋼(gang)(gang)好(hao)，最大為1/3弱(ruo)，平均1/2弱(ruo)。以(yi)后Herzon敘(xu)述了(le)孔(kong)蝕程度與溶解(jie)氧密(mi)切相(xiang)(xiang)關，特別添加了(le)Cr、Al的(de)場合(he)，溶解(jie)氧低(di)時容易產(chan)生孔(kong)蝕。
根據 Larrabee 所引用(yong)的在巴拿馬運河地區的鹽水（brackishwater)浸泡試(shi)驗結果，含鉻鋼腐蝕(shi)率、最大(da)腐蝕(shi)深度都比碳素鋼優秀。
1960年(nian)代后期（昭和40年(nian)代的(de)(de)(de)前(qian)期），日本(ben)進行了(le)具(ju)有海(hai)水(shui)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)海(hai)水(shui)鋼的(de)(de)(de)研究(jiu)開發，不管誰探討以(yi)添加(jia)鉻(ge)(ge)為基礎提高耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性，最關注的(de)(de)(de)問題是(shi)通過添加(jia)鉻(ge)(ge)，孔蝕(shi)(shi)發生的(de)(de)(de)傾向是(shi)否增加(jia)了(le)。在(zai)(zai)那(nei)以(yi)前(qian)公開發表的(de)(de)(de)日本(ben)本(ben)國(guo)以(yi)外的(de)(de)(de)各種數據對鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)效(xiao)果在(zai)(zai)機理(li)上沒有進行過詳細(xi)的(de)(de)(de)論述，而且(qie)上述通過鉻(ge)(ge)促進孔蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)數據也不多，這是(shi)其中的(de)(de)(de)一(yi)個理(li)由。
還有一個理由是根據實驗(yan)觀察，在(zai)實驗(yan)室里(li)把鋼材試片(pian)浸泡在(zai)人(ren)工海水中(zhong)(zhong)進行(xing)腐蝕(shi)試驗(yan)時(shi)，就連碳素鋼也不會使腐蝕(shi)突(tu)然(ran)擴展到(dao)全表面，點銹生成后它們逐(zhu)漸(jian)地擴展或者(zhe)合并達到(dao)全表面。例如在(zai)加入1%以上(shang)的(de)鉻提高了平均耐蝕(shi)性(xing)的(de)鋼材中(zhong)(zhong)腐蝕(shi)的(de)擴展非(fei)常慢，雖然(ran)不久(jiu)被(bei)沉(chen)淀銹覆蓋看不見(jian)了，可(ke)是1年(nian)后撈起來除(chu)去銹進行(xing)研(yan)究時(shi)，據說(shuo)仍存在(zai)相當多的(de)未腐蝕(shi)部分。
如(ru)果是集(ji)水(shui)面(mian)積原理（catchment area principle)在起作用，不管腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)、非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)面(mian)積比(bi)率，而(er)用到(dao)達全(quan)面(mian)的(de)(de)(de)溶解氧的(de)(de)(de)供給量(liang)來決定全(quan)體(ti)(ti)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)量(liang)的(de)(de)(de)話，那么(me)非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)的(de)(de)(de)面(mian)積比(bi)率越高則腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)越深，這就會助長所(suo)謂的(de)(de)(de)孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)傾向。所(suo)以說，在降低(di)全(quan)體(ti)(ti)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)同時，為了獲得耐(nai)孔(kong)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)強的(de)(de)(de)耐(nai)海水(shui)鋼，必(bi)須(xu)選(xuan)擇(ze)不容易(yi)生(sheng)(sheng)成非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)而(er)且平均侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)低(di)的(de)(de)(de)成分(fen)系。容易(yi)殘留大的(de)(de)(de)非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)鋼種顯(xian)著的(de)(de)(de)傾向是平均侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)小，可是不容易(yi)生(sheng)(sheng)成非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)鋼種平均腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)率比(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(zhe)種方法，1970年Cleary 在食(shi)鹽(yan)水中腐(fu)蝕(shi)(shi)碳素鋼或鐵時，注意(yi)到(dao)(dao)從(cong)浸泡開(kai)始生(sheng)成侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)和(he)非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)，侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)經數小(xiao)時擴展(zhan)到(dao)(dao)表面(mian)的85%,可是以后(hou)即(ji)使表面(mian)全部(bu)被沉積的銹(xiu)覆蓋，約(yue)15%的非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)至少在6個(ge)月后(hou)仍殘存著。他用(yong)自己開(kai)發的能夠測定(ding)(ding)pH值、溶解氧和(he)電位微小(xiao)分(fen)(fen)布的微型電極，測定(ding)(ding)了腐(fu)蝕(shi)(shi)進行中鋼表面(mian)的侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(fen)和(he)非(fei)侵(qin)蝕(shi)(shi)部(bu)分(fen)(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、玉田及松(song)島(1978年(nian)）把在宏觀陽極和宏觀陰(yin)極上(shang)氧的還原速(su)(su)度(du)分別設為(wei)(wei)K和L,建立了更簡化的腐蝕速(su)(su)度(du)公式，就(jiu)是說(shuo)把全面的平均腐蝕速(su)(su)度(du)設為(wei)(wei)Q時(shi)，則得(de)到下式：
如(ru)果宏觀陰(yin)極上氧(yang)的還(huan)原速度緩(huan)慢，若α<1,則腐蝕(shi)您c的增加(jia)而減小，與一般的傾(qing)向一致。
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(ru)圖(tu)3-3所示，腐蝕(shi)率小而(er)且不容易生(sheng)成(cheng)宏觀陰極的成(cheng)分系是存在的。在日本開發的耐海(hai)水鋼幾乎全部(bu)都添加了鉻(ge)，然而(er)可(ke)以說這些鋼是通過把鉻(ge)控制在一(yi)(yi)定限度(du)以內(nei)，同(tong)時采用添加鎳或鉬等一(yi)(yi)種方(fang)法或兩種方(fang)法來控制鋼的局部(bu)腐蝕(shi)。
