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)(fu)蝕環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)電(dian)阻率(lv)(lv)越(yue)低(di)，局部腐(fu)(fu)蝕進(jin)行的(de)(de)(de)速度(du)越(yue)快，溝(gou)狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)蝕也(ye)有這種(zhong)傾向。觀(guan)測上(shang)述(shu)銹斑下面腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)侵蝕率(lv)(lv)或C/S系宏觀(guan)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕，侵蝕率(lv)(lv)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)是電(dian)阻率(lv)(lv)為1000Ω·cm,然而在同等(deng)程度(du)電(dian)阻率(lv)(lv)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)中，溝(gou)狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)侵蝕率(lv)(lv)是幾(ji)個(ge)mm/a,所以還是溝(gou)狀(zhuang)(zhuang)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)侵蝕率(lv)(lv)大(da)。


 如果把(ba)環(huan)境電(dian)(dian)阻引起(qi)的(de)(de)(de)IR壓降忽略不(bu)計，在圖(tu)(tu)5-2的(de)(de)(de)陽極(ji)極(ji)化曲線的(de)(de)(de)示(shi)意圖(tu)(tu)上，電(dian)(dian)焊(han)鋼(gang)管的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)在腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位(wei)E進(jin)(jin)行時，母(mu)材是用(yong)(yong)iM的(de)(de)(de)速度(du)進(jin)(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)，而(er)焊(han)縫是用(yong)(yong)比(bi)(bi)這(zhe)更大的(de)(de)(de)iw進(jin)(jin)行腐(fu)(fu)蝕(shi)，所以產(chan)生了溝狀腐(fu)(fu)蝕(shi)。如圖(tu)(tu)所示(shi)，焊(han)縫部的(de)(de)(de)陽極(ji)極(ji)化曲線的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流密度(du)比(bi)(bi)母(mu)材的(de)(de)(de)高，這(zhe)已經被幾(ji)篇報(bao)告所證實。正(zheng)村等(deng)使用(yong)(yong)過的(de)(de)(de)前述促進(jin)(jin)試驗法，就(jiu)是將恒電(dian)(dian)位(wei)設定成比(bi)(bi)母(mu)材電(dian)(dian)位(wei)E高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei)E'，用(yong)(yong)a'和b'的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較取代(dai)a和b的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較。


圖 2.jpg


  在(zai)像(xiang)海水那樣電(dian)阻(zu)率低(di)的(de)環境中，作為陽極的(de)焊縫區的(de)電(dian)位(wei)上升到面積比(bi)率非常大的(de)母材電(dian)位(wei)E后，就變(bian)成(cheng)iw的(de)侵蝕速度；可是在(zai)自來水、工業用(yong)水等電(dian)阻(zu)率相當高的(de)環境下，由于(yu)有一(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)IR壓(ya)降，所以侵蝕速度比(bi)iw稍(shao)微降低(di)。


  圖5-3出(chu)示(shi)了(le)實際(ji)求出(chu)的(de)極(ji)化曲(qu)線(xian)(xian)。由于該圖不(bu)(bu)是圖5-2那樣的(de)內部(bu)極(ji)化曲(qu)線(xian)(xian)，是扣除了(le)陰極(ji)電流密(mi)度(du)的(de)外部(bu)電流密(mi)度(du)的(de)曲(qu)線(xian)(xian)，雖然不(bu)(bu)能夠定(ding)量地讀取焊縫區和(he)母材區的(de)差(cha)別，可是在有(you)些報告中給(gei)出(chu)了(le)母材區和(he)焊縫區各自單獨存在的(de)電位（開路電位）差(cha)。


圖 3.jpg


 在(zai)不(bu)同環境下所(suo)(suo)測定的(de)電位(wei)差(cha)分別(bie)是：加藤(teng)等(deng)(deng)測定的(de)電位(wei)差(cha)68mV(人工(gong)海水），62mV(0.01 NKCl);正村等(deng)(deng)的(de)約(yue)為50mV(0.5 M Na2SO4、pH 3);栗棲(qi)等(deng)(deng)的(de)為42mV(人工(gong)海水），65mV(0.5 M Na2SO4、pH3);長野等(deng)(deng)的(de)約(yue)為20mV(3%Na-Cl).該電位(wei)差(cha)如設定為50mV時(shi)，從極化曲(qu)線直線部分的(de)斜率可推斷iw是im的(de)幾(ji)倍至10倍，在(zai)以前所(suo)(suo)報(bao)道的(de)值中，雖然(ran)比(bi)最(zui)大的(de)α小(xiao)許多，但是仍在(zai)報(bao)告值的(de)范圍(wei)內。


 另(ling)外，侵(qin)(qin)蝕率即(ji)使大也(ye)小于0.3mm/a.在(zai)(zai)銹斑(ban)(ban)下(xia)面局部(bu)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)自由表面和銹斑(ban)(ban)下(xia)面的(de)(de)(de)(de)開(kai)路電位差的(de)(de)(de)(de)推斷值約為(wei)50mV,不(bu)會形成(cheng)侵(qin)(qin)蝕率大的(de)(de)(de)(de)溝狀腐(fu)蝕。銹斑(ban)(ban)下(xia)面的(de)(de)(de)(de)局部(bu)腐(fu)蝕到(dao)形成(cheng)通氣差電池需(xu)要相(xiang)當長的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)，在(zai)(zai)求侵(qin)(qin)蝕率（侵(qin)(qin)蝕深度(du)／時間(jian)(jian)）時，由于在(zai)(zai)該時間(jian)(jian)中不(bu)得(de)不(bu)包(bao)括這段潛伏時間(jian)(jian)，所以求出的(de)(de)(de)(de)侵(qin)(qin)蝕率比(bi)真(zhen)正的(de)(de)(de)(de)侵(qin)(qin)蝕速度(du)小。并且，因為(wei)銹斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)和陰(yin)極以包(bao)圍(wei)銹斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)形態存(cun)在(zai)(zai)，所以要比(bi)以直線存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)焊縫兩(liang)側(ce)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)陰(yin)極溝狀腐(fu)蝕場合IR壓降增大，侵(qin)(qin)蝕速度(du)也(ye)減小。


  C/S系宏觀電(dian)池腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)場合，鋼筋和管道之(zhi)間的(de)開路電(dian)位差雖然高達300mV,可是(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)以及局部腐(fu)蝕(shi)(shi)速度受局部陽極(ji)附近的(de)IR壓降支配。這(zhe)是(shi)因(yin)為在(zai)電(dian)阻率比較高的(de)土壤(rang)中，流(liu)動(dong)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)流(liu)在(zai)陽極(ji)附近形成了(le)高電(dian)流(liu)密度，如果設定陽極(ji)的(de)半徑為a、土壤(rang)電(dian)阻率為p、陽極(ji)電(dian)流(liu)為I時，其大小(xiao)可以用I0/2πa表示(shi)。式中由(you)于a比較小(xiao)，IR壓降相當大。因(yin)此，例(li)如假定a=1cm、p=6000Ω·cm時，局部腐(fu)蝕(shi)(shi)可以抑制(zhi)到(dao)2mm/a的(de)程度。


 僅從各(ge)個腐(fu)蝕電位(wei)來看，焊縫區(qu)和母材(cai)區(qu)的(de)電位(wei)差在報告中即使最(zui)大的(de)值也小(xiao)于68mV,根據極化曲(qu)線推定的(de)這兩部分的(de)溶解速度的(de)比在幾(ji)倍以內,這與(yu)事(shi)例中的(de)最(zui)大值為40、80的(de)溝狀腐(fu)蝕系數(shu)不對應。


 在(zai)溝狀腐(fu)蝕(shi)(shi)快速進行(xing)的(de)(de)(de)場(chang)合，腐(fu)蝕(shi)(shi)區（焊縫(feng)區）表面(mian)是沒有(you)附(fu)(fu)著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)生成(cheng)(cheng)物的(de)(de)(de)最(zui)活性狀態，開(kai)(kai)路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)處(chu)(chu)在(zai)低(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)，相反(fan)母材區卻附(fu)(fu)著(zhu)腐(fu)蝕(shi)(shi)生成(cheng)(cheng)物，具有(you)較高的(de)(de)(de)開(kai)(kai)路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)。另外，使焊縫(feng)區、母材區分(fen)別進行(xing)腐(fu)蝕(shi)(shi)求出來(lai)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)，兩部分(fen)都處(chu)(chu)于同等的(de)(de)(de)自然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)狀態，并(bing)且(qie)在(zai)極化曲線測定(ding)下(xia)或者處(chu)(chu)在(zai)比(bi)(bi)－550mV(飽和甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)極基準）的(de)(de)(de)自然(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)稍高的(de)(de)(de)恒電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)下(xia)，兩部分(fen)都是活性表面(mian)。所以，在(zai)焊縫(feng)區處(chu)(chu)于活性狀態、母材區大體處(chu)(chu)于自然(ran)腐(fu)蝕(shi)(shi)狀態的(de)(de)(de)實際腐(fu)蝕(shi)(shi)條(tiao)件下(xia)，很可能(neng)開(kai)(kai)路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)比(bi)(bi)分(fen)別測定(ding)的(de)(de)(de)值(zhi)大，溶解(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)比(bi)(bi)值(zhi)比(bi)(bi)極化條(tiao)件時(shi)大。


 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。