造成鋼樁海水飛濺帶的腐蝕,可以說是由于鹽分多潤濕時間長,這基本上與大氣腐蝕類似。合金元素的效果即使和耐候鋼的場合多少有些不同,借助于合金元素銹層的保護性也要比碳素鋼好得多,因而作為耐蝕鋼在實用上的意義沒有任何疑問。


 海水(shui)飛濺帶的(de)(de)(de)腐蝕試(shi)驗(yan),如果(guo)使用(yong)大尺寸鋼(gang)(gang)樁或者(zhe)模擬鋼(gang)(gang)樁的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)材(cai),實施(shi)比較困(kun)難。雖然也有在(zai)碼頭(tou)或浮標等上(shang)安裝小(xiao)型試(shi)片的(de)(de)(de)方法,可是在(zai)同(tong)樣(yang)條(tiao)件下能夠安裝的(de)(de)(de)試(shi)片數受到(dao)限(xian)制。因此,在(zai)海水(shui)飛濺帶直接獲得合金元素效果(guo)的(de)(de)(de)數據不(bu)多(duo)。輔助(zhu)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)方法之一(yi)就(jiu)(jiu)是在(zai)離(li)海岸很(hen)近的(de)(de)(de)地方進(jin)行大氣(qi)暴(bao)曬(shai)試(shi)驗(yan)。U.S.Steel公司在(zai)開發USS MARINER 鋼(gang)(gang)時,我想就(jiu)(jiu)是通過在(zai)Kure Beach 23.84 m(80ft-lot)的(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)片大氣(qi)暴(bao)曬(shai)試(shi)驗(yan)大致(zhi)固定化學成分系之后,在(zai)海洋中試(shi)驗(yan)長尺材(cai)進(jin)行確認的(de)(de)(de)。


 前者能夠試(shi)驗多數的(de)試(shi)驗材(cai),可以系統地獲(huo)得合(he)金元(yuan)素的(de)效果,但是(shi)腐蝕(shi)環境和海(hai)水(shui)飛濺帶不完全一(yi)樣;而(er)后者在(zai)環境條件上沒有問題,可是(shi)無論在(zai)經(jing)濟(ji)上、場所(suo)上,試(shi)驗材(cai)的(de)數量或種類(lei)都受到限(xian)制,只(zhi)能成(cheng)為驗證的(de)試(shi)驗。


 耐蝕鋼海(hai)水飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)的耐蝕性在日本也進行了各種研究(jiu)(jiu)。例如,高村(cun)等(deng)在碼頭的不同(tong)高度(du)的位置(zhi)(zhi)上設置(zhi)(zhi)了水平支持架(jia),研究(jiu)(jiu)了大(da)氣(qi)、上部(bu)(bu)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)、下部(bu)(bu)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)、潮差(cha)帶(dai)(dai)時鋼中合(he)金(jin)元(yuan)素的效(xiao)果。結(jie)果證明(ming),下部(bu)(bu)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)和潮差(cha)帶(dai)(dai)時鋼中合(he)金(jin)元(yuan)素的效(xiao)果類似,錳和磷有效(xiao),Cu、Si、Cr稍微有害,但是,鋼中合(he)金(jin)元(yuan)素對(dui)下部(bu)(bu)飛濺(jian)(jian)帶(dai)(dai)的影響大(da)。


 關(guan)于(yu)這樣的(de)飛濺帶(dai)(dai)(dai)和潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)小(xiao)型試驗材(cai)(cai)腐(fu)蝕行(xing)為(wei)的(de)類似(si)性,在歷史上已經發現過。如前所述(3.1.1節),Humble(1949年)發表了(le)長尺材(cai)(cai)的(de)腐(fu)蝕大小(xiao)由(you)于(yu)高度(du)不同(tong)有很大差(cha)異,海(hai)水飛濺帶(dai)(dai)(dai)最大,潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)最小(xiao),然而(er)同(tong)時(shi)把(ba)小(xiao)型試驗材(cai)(cai)放置在各部位進行(xing)試驗,把(ba)這些(xie)試片用(yong)(yong)導(dao)線連接起來時(shi)和長尺材(cai)(cai)有同(tong)樣的(de)腐(fu)蝕分布(bu)。相反絕緣(yuan)后分別獨立放置時(shi),潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)腐(fu)蝕和飛濺帶(dai)(dai)(dai)的(de)同(tong)樣,而(er)且非常大。其理由(you)是(shi)長尺材(cai)(cai)的(de)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)或者用(yong)(yong)導(dao)線和全(quan)浸帶(dai)(dai)(dai)連接起來的(de)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)的(de)小(xiao)型試片,通過海(hai)水全(quan)浸帶(dai)(dai)(dai)的(de)鋼產生(sheng)了(le)電池防(fang)蝕作用(yong)(yong)。Larrabee和La Quel 用(yong)(yong)長尺材(cai)(cai)或小(xiao)型試驗材(cai)(cai)也獲得了(le)同(tong)樣的(de)結果(guo)。但是(shi),與Humble不同(tong),他們沒(mei)有確認在全(quan)浸帶(dai)(dai)(dai)腐(fu)蝕的(de)促進效果(guo)。


 根據上述(shu)獨(du)立的小型試(shi)驗材在飛濺帶和(he)潮差帶的腐蝕大小的類似(si)性(xing)、環境的類似(si)性(xing)來考慮,高村等所(suo)發現的在這兩個部位的合(he)金元素效果類似(si)是可以充分理解(jie)的。


 已經(jing)敘述過添(tian)加(jia) Cu-Ni-P、Cu-Cr-P、Cu-Cr、Cu-Cr-Al等對(dui)提(ti)高鋼在(zai)飛濺(jian)帶處的耐(nai)蝕性(xing)是有(you)效的。有(you)關各類耐(nai)海水鋼正在(zai)實用(yong)(yong)化以及(ji)Ni、Cr不(bu)利作(zuo)用(yong)(yong)的數據,在(zai)這里不(bu)再重復。另外,有(you)人認為添(tian)加(jia)W、Mo、Ti等也有(you)效果。關于它們的作(zuo)用(yong)(yong)機理也有(you)令人感興(xing)趣(qu)的觀點。


 首先,高村等給出了銹中磁鐵礦的微細化與耐蝕性關系的數據,在用來進行干濕交替試驗的人工海水中,如果加入10-2M/L的CrO2-4、PO3-4或者Mo2-4時,發現在碳素鋼上生成的銹中磁鐵礦微細化,腐蝕也隨著微細化的進行定量地減少。接著,岡田等在模擬海水飛濺帶的實驗室試驗中發現,在生成的低合金鋼銹層中W和Mo分別以WO2-4、MoO2-4形式存在,因而認為它們作為FeWO4等不溶性鹽進行沉淀,抑制了陽極反應。


 在(zai)(zai)教(jiao)科書中已(yi)有(you)說(shuo)明(ming):在(zai)(zai)連續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裸露(lu)鋼樁上(shang)形成(cheng)(cheng)了把潮(chao)差(cha)帶作為(wei)(wei)陰極(ji)(ji)(ji),把海面(mian)稍微(wei)向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)作為(wei)(wei)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)氣(qi)差(cha)電池(chi),造成(cheng)(cheng)在(zai)(zai)潮(chao)差(cha)帶抑制腐(fu)蝕(shi)(shi),在(zai)(zai)全(quan)浸帶促(cu)進(jin)(jin)腐(fu)蝕(shi)(shi)。因(yin)為(wei)(wei)單獨存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)片不(bu)發(fa)生這(zhe)種情況,所(suo)以產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)與飛濺帶相(xiang)同(tong)(tong)。雖(sui)然作為(wei)(wei)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾(qing)向來說(shuo)這(zhe)種解(jie)(jie)釋沒有(you)錯誤(wu),對(dui)本(ben)節內容(rong)沒有(you)任何妨礙,可是因(yin)為(wei)(wei)擔心對(dui)通(tong)(tong)氣(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)說(shuo)明(ming)有(you)問(wen)題(ti),所(suo)以想預(yu)先敘述(shu)對(dui)該問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疑問(wen)。問(wen)題(ti)是為(wei)(wei)什么陽(yang)極(ji)(ji)(ji)被限(xian)定在(zai)(zai)從海面(mian)稍微(wei)向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)?因(yin)為(wei)(wei)海水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電導率高,所(suo)以陽(yang)極(ji)(ji)(ji)電流(liu)應該擴展到鋼樁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)浸帶。上(shang)述(shu)作為(wei)(wei)通(tong)(tong)氣(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學說(shuo)顯然是根據Evens等作為(wei)(wei)通(tong)(tong)氣(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子,于(yu)1930年所(suo)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)試(shi)驗中與水(shui)(shui)面(mian)腐(fu)蝕(shi)(shi)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)考慮方法。然而Evans等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗中試(shi)片小(xiao),從水(shui)(shui)面(mian)稍微(wei)同(tong)(tong)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)位(wei)以下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬表面(mian)面(mian)積很小(xiao),試(shi)片全(quan)體已(yi)經成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)陽(yang)極(ji)(ji)(ji),沒有(you)局部(bu)集中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)(li)由。再者,Exvans等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒杯(bei)實驗中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)是完全(quan)不(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域,作為(wei)(wei)電極(ji)(ji)(ji)起作用雖(sui)然不(bu)是不(bu)可理(li)(li)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),可是具有(you)銹層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)差(cha)帶也能有(you)同(tong)(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用嗎?因(yin)為(wei)(wei)銹的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)還原(yuan)是非常容(rong)易產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。