關于在實用管道上溝狀腐蝕的侵蝕率，曾經發表過幾篇調查結果，該值最大可以達到10mm/a以上。這在碳素鋼的局部腐蝕中也是最大值。若只比較數值，由自來水管道銹斑下面產生的通氣差腐蝕所引起的局部腐蝕，在嚴重時為0.3mm/a[40].最近有關建筑物周圍的土壤埋設的鋼管通過和鋼筋接觸產生的CS系宏觀電池引起局部腐蝕的事例很多，其最大值是3mm/a。


 腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環境的(de)(de)電(dian)阻率越低，局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)進行的(de)(de)速度越快，溝(gou)(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)也有(you)這(zhe)種傾向。觀測上(shang)述銹(xiu)斑下面腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率或C/S系宏觀電(dian)池的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，侵蝕(shi)(shi)(shi)率的(de)(de)環境是(shi)電(dian)阻率為1000Ω·cm,然而在同等程度電(dian)阻率的(de)(de)環境中(zhong)，溝(gou)(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率是(shi)幾個mm/a,所以還是(shi)溝(gou)(gou)狀腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)率大。


 如果把環(huan)境電(dian)阻引起(qi)的(de)(de)IR壓降忽略不計(ji)，在圖5-2的(de)(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)示意圖上，電(dian)焊鋼管的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕在腐(fu)(fu)蝕電(dian)位(wei)E進(jin)行時，母(mu)材(cai)是(shi)用(yong)iM的(de)(de)速度進(jin)行腐(fu)(fu)蝕，而焊縫是(shi)用(yong)比(bi)這更大的(de)(de)iw進(jin)行腐(fu)(fu)蝕，所(suo)以產生了溝狀腐(fu)(fu)蝕。如圖所(suo)示，焊縫部的(de)(de)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)電(dian)流密度比(bi)母(mu)材(cai)的(de)(de)高，這已經(jing)被幾(ji)篇報(bao)告所(suo)證實(shi)。正村等(deng)使用(yong)過的(de)(de)前述促(cu)進(jin)試驗法，就(jiu)是(shi)將恒(heng)電(dian)位(wei)設定成比(bi)母(mu)材(cai)電(dian)位(wei)E高的(de)(de)電(dian)位(wei)E'，用(yong)a'和b'的(de)(de)比(bi)較(jiao)取代a和b的(de)(de)比(bi)較(jiao)。


圖 2.jpg


  在像海(hai)水那樣(yang)電阻(zu)率(lv)低的(de)(de)環境中，作(zuo)為陽極(ji)的(de)(de)焊縫區的(de)(de)電位上升到面積比率(lv)非常大的(de)(de)母材電位E后，就(jiu)變(bian)成iw的(de)(de)侵蝕速(su)(su)度；可(ke)是在自來(lai)水、工(gong)業用(yong)水等電阻(zu)率(lv)相當高(gao)的(de)(de)環境下，由(you)于有一定程度的(de)(de)IR壓(ya)降，所以侵蝕速(su)(su)度比iw稍微降低。


  圖5-3出示了(le)實際(ji)求出的極化曲線。由(you)于該圖不(bu)是(shi)(shi)圖5-2那樣(yang)的內部極化曲線，是(shi)(shi)扣除(chu)了(le)陰(yin)極電流密度的外部電流密度的曲線，雖然(ran)不(bu)能夠定量地讀(du)取焊(han)(han)縫區和(he)母材(cai)區的差別，可(ke)是(shi)(shi)在有些報告中給出了(le)母材(cai)區和(he)焊(han)(han)縫區各自單獨存在的電位（開路電位）差。


圖 3.jpg


 在不(bu)同環境下所(suo)測定的電位差分別是：加藤等測定的電位差68mV(人(ren)工(gong)海(hai)水(shui)），62mV(0.01 NKCl);正村(cun)等的約為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲等的為42mV(人(ren)工(gong)海(hai)水(shui)），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等的約為20mV(3%Na-Cl).該(gai)電位差如設定為50mV時，從極化曲線直線部分的斜(xie)率可推斷iw是im的幾(ji)倍至10倍，在以前所(suo)報道的值(zhi)中，雖然比最大的α小(xiao)許多，但是仍在報告值(zhi)的范圍內。


 另外，侵(qin)蝕(shi)(shi)率即使大(da)(da)也小于0.3mm/a.在銹(xiu)斑下面(mian)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)自由表面(mian)和(he)銹(xiu)斑下面(mian)的(de)(de)開(kai)路(lu)電位差的(de)(de)推(tui)斷(duan)值(zhi)約為50mV,不(bu)會形成(cheng)侵(qin)蝕(shi)(shi)率大(da)(da)的(de)(de)溝狀腐(fu)蝕(shi)(shi)。銹(xiu)斑下面(mian)的(de)(de)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)到形成(cheng)通氣差電池(chi)需(xu)要相當(dang)長的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，在求侵(qin)蝕(shi)(shi)率（侵(qin)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)／時(shi)(shi)間(jian)）時(shi)(shi)，由于在該時(shi)(shi)間(jian)中(zhong)不(bu)得不(bu)包(bao)(bao)括(kuo)這段潛伏(fu)時(shi)(shi)間(jian)，所以求出的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)率比(bi)真正的(de)(de)侵(qin)蝕(shi)(shi)速度(du)小。并(bing)且，因為銹(xiu)斑的(de)(de)存(cun)(cun)在和(he)陰極以包(bao)(bao)圍銹(xiu)斑的(de)(de)形態存(cun)(cun)在，所以要比(bi)以直線存(cun)(cun)在的(de)(de)焊(han)縫兩(liang)側形成(cheng)的(de)(de)陰極溝狀腐(fu)蝕(shi)(shi)場合IR壓(ya)降(jiang)增大(da)(da)，侵(qin)蝕(shi)(shi)速度(du)也減小。


  C/S系(xi)宏觀電(dian)(dian)池腐蝕(shi)(shi)的場合(he)，鋼(gang)筋和管道之間的開(kai)路(lu)電(dian)(dian)位差雖然高達300mV,可是腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流以(yi)及局(ju)部(bu)(bu)腐蝕(shi)(shi)速度(du)受局(ju)部(bu)(bu)陽極(ji)附近的IR壓降(jiang)支配。這是因為在電(dian)(dian)阻率比較高的土壤中，流動的腐蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)流在陽極(ji)附近形成了(le)高電(dian)(dian)流密度(du)，如(ru)果設(she)定陽極(ji)的半徑為a、土壤電(dian)(dian)阻率為p、陽極(ji)電(dian)(dian)流為I時，其大小(xiao)可以(yi)用I0/2πa表示。式中由于a比較小(xiao)，IR壓降(jiang)相當大。因此，例如(ru)假定a=1cm、p=6000Ω·cm時，局(ju)部(bu)(bu)腐蝕(shi)(shi)可以(yi)抑制到(dao)2mm/a的程(cheng)度(du)。


 僅(jin)從各個(ge)腐蝕電(dian)位(wei)來看，焊(han)縫區和母(mu)材(cai)區的(de)電(dian)位(wei)差(cha)在報告中(zhong)即使最大(da)的(de)值也小(xiao)于68mV,根據(ju)極化曲線(xian)推定的(de)這兩部分的(de)溶解速度的(de)比(bi)在幾倍以內,這與(yu)事例中(zhong)的(de)最大(da)值為40、80的(de)溝狀(zhuang)腐蝕系數不對應。


 在(zai)溝狀(zhuang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)快速(su)進行(xing)的(de)(de)(de)場合(he)，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)區(qu)(qu)(qu)(qu)（焊縫區(qu)(qu)(qu)(qu)）表(biao)面是沒有附著腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)物的(de)(de)(de)最活(huo)性狀(zhuang)態(tai)，開路電(dian)位處(chu)在(zai)低電(dian)位，相反母(mu)(mu)材區(qu)(qu)(qu)(qu)卻附著腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)生(sheng)成(cheng)物，具有較高(gao)的(de)(de)(de)開路電(dian)位。另(ling)外，使焊縫區(qu)(qu)(qu)(qu)、母(mu)(mu)材區(qu)(qu)(qu)(qu)分別(bie)(bie)進行(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)求出來的(de)(de)(de)電(dian)位，兩部分都(dou)處(chu)于(yu)同等的(de)(de)(de)自然(ran)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)狀(zhuang)態(tai)，并且在(zai)極(ji)化曲線測(ce)定(ding)下(xia)或(huo)者處(chu)在(zai)比－550mV(飽和甘汞(gong)電(dian)極(ji)基準）的(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)位稍高(gao)的(de)(de)(de)恒電(dian)位電(dian)解下(xia)，兩部分都(dou)是活(huo)性表(biao)面。所以(yi)，在(zai)焊縫區(qu)(qu)(qu)(qu)處(chu)于(yu)活(huo)性狀(zhuang)態(tai)、母(mu)(mu)材區(qu)(qu)(qu)(qu)大(da)(da)體處(chu)于(yu)自然(ran)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)實(shi)際腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)條件下(xia)，很可能開路電(dian)位比分別(bie)(bie)測(ce)定(ding)的(de)(de)(de)值大(da)(da)，溶(rong)解電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)比值比極(ji)化條件時大(da)(da)。


 以上僅就溝狀腐蝕的最大侵蝕率，一方面是與其他材料的局部腐蝕進行對比，另一方面是敘述了它的特性。如果和不銹鋼等。進行比較，對碳素鋼、低合金鋼的局部腐蝕來說，在學術上的解釋還不充分。像溝狀腐蝕那樣，作為耐蝕鋼反映在產品上的現象，我認為在學術上值得進行研究，但是考慮到如果適合的鋼非常容易地而且幾乎完全被開發出來，反而阻礙了更進一步進行腐蝕科學的研究與解釋。