根據現有文獻可知，最初對具有合金成分鋼進行海水腐蝕試驗的是由INCO公司的 Francis L.LaQue 于1935年在KureBeach,N.C.開始的。如同在亞洲歐美色綜合一區二區在線:耐候鋼一章中所敘述的那樣，5年后的1940年，LaQue開始在該場所進行大氣腐蝕試驗，至今為止該場所已經成為世界上屈指可數的大氣暴曬試驗場。談到1935年，在那之前，也就是在1933年U.S.Steel 公司發表了Cu-Cr-P系（當初）的耐候鋼COR-TEN之后，人們已經通過ASTM大氣暴曬試驗搞清楚Cu或Cu+P對耐候性的效果（參照2.1.1節）。但是，那時除Cu-Cr-P系外，有關海洋大氣等條件下低合金的大氣暴曬數據還很少。
1941年(nian)(nian)5月27日在(zai)Kure Beach開(kai)(kai)始的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)樁海(hai)水(shui)試驗(yan)中(zhong)(zhong)，除了(le)(le)碳素(su)鋼(gang)(gang)(gang)以外還試驗(yan)了(le)(le)0.23%Cu的(de)(de)(de)含銅鋼(gang)(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)(gang)樁長度約(yue)11m（36 ft)、厚度約(yue)9.5mm(3/8in),分別用(yong)了(le)(le)2根。令(ling)人感興趣(qu)的(de)(de)(de)是(shi)，它與(yu)在(zai)稍前（1937年(nian)(nian)）開(kai)(kai)始的(de)(de)(de)英國海(hai)水(shui)全(quan)浸試驗(yan)（本節后述）不同，該試驗(yan)從(cong)平均(jun)潮(chao)(chao)位到海(hai)底土(tu)雖然只有約(yue)1.5m(5ft),卻使用(yong)了(le)(le)從(cong)海(hai)底土(tu)延伸到海(hai)上大(da)氣的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)樁。現在(zai)人們都(dou)知(zhi)道，設置在(zai)海(hai)水(shui)中(zhong)(zhong)裸(luo)露(lu)鋼(gang)(gang)(gang)樁的(de)(de)(de)腐蝕在(zai)海(hai)水(shui)飛濺(jian)帶及(ji)平均(jun)干(gan)潮(chao)(chao)位以下為(wei)(wei)最大(da)，這一事實(shi)是(shi)1949年(nian)(nian)由(you)著名的(de)(de)(de) Humble 報告公(gong)之于眾的(de)(de)(de)，所以可(ke)以認為(wei)(wei)該試驗(yan)（進行(xing)到1946年(nian)(nian)，未發(fa)表）的(de)(de)(de)作(zuo)法構思(si)巧妙。
1946年，由于附近揚(yang)水(shui)場泵停止運轉，沒有(you)海(hai)水(shui)流人，因此環境(jing)條(tiao)件(jian)改變，試驗中(zhong)止。把試驗材料回收進行研(yan)究發(fa)現，在海(hai)水(shui)飛(fei)濺帶(dai)腐(fu)蝕(shi)峰值位(wei)置(zhi)，含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)和碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)在腐(fu)蝕(shi)上沒有(you)差別(bie)，在平均(jun)干潮位(wei)0.3m(1ft)下的腐(fu)蝕(shi)峰值位(wei)置(zhi)，含銅(tong)鋼(gang)(gang)(gang)的腐(fu)蝕(shi)約(yue)為碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的60%。并且，在潮差部兩(liang)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)都發(fa)生了劇(ju)烈(lie)的孔蝕(shi)。
1946年(nian)7月(yue)，在以前的(de)試驗(yan)材里加(jia)入市售的(de)低合金鋼,到1950年(nian)為(wei)止繼續進(jin)行(xing)了3年(nian)7個(ge)月(yue)的(de)鋼樁試驗(yan)。這次沒有(you)流速，把(ba)潮位(wei)的(de)變化作為(wei)影響因素(su)。將海水(shui)飛濺帶與碳素(su)鋼的(de)腐蝕峰值(zhi)進(jin)行(xing)對(dui)比，含銅(tong)鋼約80%,市售的(de)低合金鋼約70%。
1950年，INCO公(gong)司(si)的海水腐蝕試(shi)(shi)(shi)驗場(chang)(chang)從Kure Beach遷移到現在的Harbor Island,N.C..現在被稱為(wei) La Que Center for Cor-rosion Technology.1951年，U.S.Steel 公(gong)司(si)的 Larrabee 在這個試(shi)(shi)(shi)驗場(chang)(chang)開(kai)始了(le)Cu-Ni-P系低合金鋼(gang)(gang)的長尺(chi)材(cai)暴露試(shi)(shi)(shi)驗。采用Ni含量(liang)為(wei)0.3%或者(zhe)0.5%、Cu含量(liang)為(wei)0.2%或者(zhe)0.5%、P含量(liang)為(wei)0.11%~0.17%的6種鋼(gang)(gang)材(cai)。試(shi)(shi)(shi)驗材(cai)料定為(wei)長度(du)6m(約20ft)、寬度(du)150mm(約6in)。
有趣的(de)是，雖然已經開(kai)發了(le)COR-TEN,為什么不在這里進行COR-TEN或(huo)者 Cr系低合金鋼(gang)的(de)試驗呢？把(ba)含銅鋼(gang)（0.23%Cu;P0.013%,較低）和(he)碳素鋼(gang)一起作為比(bi)較材料(liao)。
根據(ju)所發(fa)表的(de)(de)(de)5年(nian)間的(de)(de)(de)試驗(yan)(yan)結果，Larrabee在(zai)文(wen)獻的(de)(de)(de)緒(xu)言中(zhong)說(shuo)：“Previous exposure tests have showen that Ni-Cu-P steel haveSuperior corrosion resistance in this zone[作者注：splash zone(海水(shui)(shui)飛濺帶）］”。可是沒有引用(yong)文(wen)獻。根據(ju)敘述(shu)U.S.Steel公(gong)司耐海水(shui)(shui)鋼(gang)(gang)開發(fa)經過的(de)(de)(de)紺野的(de)(de)(de)資(zi)料(資(zi)料5),當(dang)時在(zai)Carnegie Ilinois 公(gong)司的(de)(de)(de)Larrabee把(ba)Cu、Ni、Cr、P以及(ji)將其組合的(de)(de)(de)17種(zhong)試驗(yan)(yan)鋼(gang)(gang)在(zai)工業(ye)地(di)區(qu)、田(tian)園地(di)區(qu)及(ji)臨(lin)海地(di)區(qu)（Kure Beach)進行(xing)了大(da)氣暴曬試驗(yan)(yan)，Ni-Cu-P系鋼(gang)(gang)在(zai)海濱大(da)氣中(zhong)顯示出良好(hao)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)，據(ju)說(shuo)成(cheng)為(wei)了Ni-Cu-P系耐海水(shui)(shui)鋼(gang)(gang)開發(fa)的(de)(de)(de)開端。然而，即使在(zai)系列試驗(yan)(yan)中(zhong)，實際含(han)Cr的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)在(zai)17種(zhong)鋼(gang)(gang)中(zhong)只有3.1%Cr-1.1%Cu(低P)和3.5%Ni-0.16%Cr(低P)兩種(zhong)，好(hao)像沒有把(ba)鉻作為(wei)主(zhu)要(yao)研究對象。
1970年出版(ban)的(de)(de)U.S.Steel 公司 Schmit 和Phelps有關海(hai)(hai)洋(yang)中使用結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)文獻，給出了關于碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)、含銅鋼(gang)(gang)(gang)、耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)（Cr-Si-Cu-Ni-P系、ASTM A242、Type 1)等(deng)，在Kure Beach 的(de)(de)24.38m（80 ft)及(ji)243.8m(800 ft)地(di)段(duan)進行大氣暴曬試驗的(de)(de)結(jie)果。根據該(gai)結(jie)果，離海(hai)(hai)岸24.38m(80ft)地(di)段(duan)經2年暴曬，耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)減(jian)厚量是0.16mm(6.4mil),與(yu)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)減(jian)厚量0.9mm(36 mil)相比(bi)，耐(nai)候性(xing)高5倍以上，可(ke)是耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)0.16mm這一數(shu)(shu)據要比(bi)243.8m(800 ft)地(di)段(duan)的(de)(de)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)7.5年的(de)(de)數(shu)(shu)據差。24.38m(80ft)地(di)段(duan)的(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)5年間的(de)(de)腐蝕減(jian)量增加到0.49mm(19.4mil),說明即使比(bi)碳(tan)素(su)鋼(gang)(gang)(gang)好，絕(jue)對的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)對于裸露使用也不完(wan)全充分。
關于該數(shu)(shu)據(ju)沒(mei)有(you)引(yin)用文獻(xian)，不知道(dao)是(shi)什么時候得到的(de)(de)，然而作(zuo)者1960年與Phelps見(jian)面時，他曾(ceng)經(jing)說過耐(nai)候鋼(gang)(gang)在24.38m(80ft)地段、進而在海(hai)水飛(fei)濺(jian)帶耐(nai)蝕性(xing)不好是(shi)因為添加了鉻,所(suo)以(yi)U.S.Steel 公(gong)(gong)司從耐(nai)候鋼(gang)(gang)里除去了鉻。假如(ru)該數(shu)(shu)據(ju)或者類(lei)似的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)在20世紀50年代初(chu)期存在的(de)(de)話，那么上述(shu)的(de)(de)考慮方法把(ba)鉻除外是(shi)可(ke)能的(de)(de)。鉻是(shi)能有(you)效地提(ti)高鋼(gang)(gang)在海(hai)水中耐(nai)蝕性(xing)惟一(yi)的(de)(de)元素，正如(ru)后面所(suo)敘述(shu)的(de)(de)那樣，U.S.Steel 公(gong)(gong)司的(de)(de)耐(nai)海(hai)水鋼(gang)(gang)是(shi)為了減(jian)輕飛(fei)濺(jian)帶的(de)(de)腐(fu)蝕，可(ke)能也沒(mei)有(you)把(ba)海(hai)水中的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)作(zuo)為目標，這與不加鉻是(shi)一(yi)致的(de)(de)。
下(xia)面在(zai)談一下(xia) Larrabee 在(zai)Wrightsville Beach做的(de)(de)(de)長(chang)尺材海(hai)水(shui)試驗(yan)。雖然試驗(yan)連續(xu)進行(xing)了9年(nian)(nian)，可是(shi)(shi)只發表了5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)結(jie)果。6種鋼材之中0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼顯示(shi)出最好的(de)(de)(de)結(jie)果。在(zai)海(hai)水(shui)飛濺(jian)帶的(de)(de)(de)腐蝕峰值(zhi)位置最大減厚(hou)(hou)(hou)量是(shi)(shi)2.2mm(87 mil; 0.44mm/年(nian)(nian)），平均減厚(hou)(hou)(hou)量是(shi)(shi)0.43mm(17 mil;0.09mm/年(nian)(nian)），碳素鋼的(de)(de)(de)最大值(zhi)＞6.2mm(穿透249 mil板厚(hou)(hou)(hou)；＞1.2mm/年(nian)(nian)），與(yu)平均值(zhi)2.45mm(98 mil;0.49mm/年(nian)(nian)）相(xiang)比，最大值(zhi)是(shi)(shi)3倍以上(shang)，平均值(zhi)是(shi)(shi)5倍以上(shang)。另外，兩種鋼的(de)(de)(de)數(shu)據平均減厚(hou)(hou)(hou)量分別(bie)約(yue)1mm及3.5mm。
同(tong)時進(jin)(jin)行(xing)的(de) Kure Beach 24.38m(80ft)地段大(da)(da)(da)氣(qi)暴曬3.5年(nian)的(de)結果是(shi)(shi)(shi)，0.5%Ni-0.5%Cu-0.12%P鋼(gang)的(de)腐蝕(shi)(shi)量是(shi)(shi)(shi)0.28mm(11mil;0.08mm/年(nian)），碳素鋼(gang)是(shi)(shi)(shi)2.3mm(93 mil;0.66mm/年(nian)），這(zhe)(zhe)與長(chang)尺材海水飛(fei)濺(jian)帶的(de)平均腐蝕(shi)(shi)率(lv)相當(dang)接近(jin)，說(shuo)明了24.38m(80ft)地段試(shi)(shi)驗場(chang)(chang)大(da)(da)(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)的(de)嚴(yan)酷性。但是(shi)(shi)(shi)，平均腐蝕(shi)(shi)率(lv)的(de)比（碳素鋼(gang)／低合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)）在飛(fei)濺(jian)帶是(shi)(shi)(shi)5.8,在24.38m(80 ft)地段是(shi)(shi)(shi)8.5,可(ke)(ke)見低合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)的(de)優(you)越性大(da)(da)(da)。Larrabee談到該問題，如果在飛(fei)濺(jian)帶比水面更高的(de)部分(fen)，那么這(zhe)(zhe)種(zhong)優(you)越性是(shi)(shi)(shi)能夠期待的(de)。另外(wai)，這(zhe)(zhe)種(zhong)低合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)在24.38m(80 ft)地段的(de)3.5年(nian)的(de)減(jian)(jian)厚(hou)量0.28mm(0.08mm/年(nian)）比前述的(de)耐候鋼(gang)2年(nian)的(de)減(jian)(jian)厚(hou)量0.16mm(0.08mm/年(nian)）或者5年(nian)的(de)減(jian)(jian)厚(hou)量0.49mm(0.1mm/年(nian)）雖然沒有大(da)(da)(da)的(de)差別，可(ke)(ke)是(shi)(shi)(shi)如果看碳素鋼(gang)的(de)數據,在這(zhe)(zhe)個(ge)暴曬場(chang)(chang)進(jin)(jin)行(xing)腐蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗，好像每年(nian)有很大(da)(da)(da)差異，也許不(bu)能直(zhi)接進(jin)(jin)行(xing)比較。
長(chang)尺材海中部分的(de)(de)(de)腐蝕(shi)，無(wu)論碳(tan)素(su)鋼(gang)或者(zhe)0.5%Ni-0.5%Co-0.12%P鋼(gang)，平均減厚量5年約為1.1mm(45 mil;0.23mm/年），都是相同(tong)的(de)(de)(de)。在這篇(pian)報告中正(zheng)像Larrabee 所(suo)敘述的(de)(de)(de)那樣，海水(shui)中鋼(gang)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)取決于(yu)向鋼(gang)表面提供(gong)溶解(jie)氧的(de)(de)(de)多少，這在當時已經眾所(suo)皆(jie)知(zhi)。如(ru)果假定由于(yu)鋼(gang)的(de)(de)(de)化學成分在海水(shui)中的(de)(de)(de)腐蝕(shi)速度不(bu)同(tong)，那么(me)表面生成的(de)(de)(de)作為銹層溶解(jie)氧擴散障壁的(de)(de)(de)性質(zhi)也應該不(bu)同(tong)。
可是與(yu)大氣中生(sheng)成(cheng)的銹層不(bu)同，低(di)(di)合金鋼(gang)化學成(cheng)分的不(bu)同幾乎(hu)不(bu)能(neng)使(shi)銹層的性質產生(sheng)差別，該結(jie)果(guo)沒有(you)出(chu)乎(hu)意料之外。在本(ben)節(jie)后面敘述的英國(guo)研究結(jie)果(guo)也表(biao)明，能(neng)使(shi)海水中腐蝕減低(di)(di)的元素大體上只有(you)Cr,而Ni、Cu、P幾乎(hu)沒有(you)效果(guo)。
用于護岸等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)樁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，如(ru)上所(suo)述(shu)在海水飛(fei)(fei)濺帶最(zui)大，這(zhe)部分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)損傷決定了鋼(gang)(gang)(gang)樁總體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)，所(suo)以減(jian)低飛(fei)(fei)濺帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)就(jiu)是意味著延長(chang)了鋼(gang)(gang)(gang)樁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)。如(ru)Schmit和Phelps所(suo)敘述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)樣(yang)：“飛(fei)(fei)濺帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)防蝕(shi)(shi)(shi)，因為涂漆、包敷、混凝土(tu)都(dou)會提高成本，所(suo)以對(dui)耐蝕(shi)(shi)(shi)鋼(gang)(gang)(gang)才有意義。可是，在海水中(zhong)碳素鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度很小，經(jing)過(guo)20年(nian)為0.05mm/年(nian)（2mpy),比這(zhe)更低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是0.025mm/年(nian)（1mpy),在多數場合(he)下即使(shi)不進行防蝕(shi)(shi)(shi)也(ye)能滿足使(shi)用要(yao)求，如(ru)果需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話可以實施電氣防蝕(shi)(shi)(shi)措施”。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)考慮方(fang)法是妥當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，應(ying)該把海水飛(fei)(fei)濺帶耐蝕(shi)(shi)(shi)性優秀(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐海水鋼(gang)(gang)(gang)作為生產目標。
從那(nei)以(yi)后(hou)，U.S.Steel 公(gong)司(si)在美國(guo)14個場所(suo)(suo)做了實用(yong)試驗后(hou)，從1964年(nian)(nian)開始(shi)以(yi)USS MARINER 鋼（Cu-Ni-P系）商品名(ming)進(jin)行(xing)銷售。關(guan)于實用(yong)試驗在本書(shu)資料5表(biao)17中給出(chu)，初期(qi)的(de)主(zhu)要(yao)使用(yong)實例(li)在該(gai)資料的(de)表(biao)21中給出(chu)。如下一節(jie)所(suo)(suo)述(shu)，這種耐蝕鋼的(de)技術(shu)，先后(hou)于1965年(nian)(nian)被當時的(de)富士(shi)制(zhi)(zhi)鐵、八幡(fan)制(zhi)(zhi)鐵公(gong)司(si)及1967年(nian)(nian)被川崎制(zhi)(zhi)鐵公(gong)司(si)引入日本。
在(zai)英國，以(yi)英國鋼(gang)鐵(tie)協會(hui)腐蝕(shi)委員會(hui)為首，于1930年后(hou)期(qi)，開始了碳(tan)素鋼(gang)或(huo)低合金鋼(gang)的(de)(de)(de)大氣或(huo)海(hai)水(shui)耐蝕(shi)性的(de)(de)(de)研究。這主(zhu)要是考慮(lv)到(dao)(dao)在(zai)沒有涂漆(qi)保護(hu)的(de)(de)(de)用途上，如果能減少腐蝕(shi)率，且能夠使(shi)用較薄的(de)(de)(de)構(gou)件，即使(shi)價格(ge)高，也會(hui)受到(dao)(dao)工程師的(de)(de)(de)歡迎(ying)。關(guan)于大氣中(zhong)的(de)(de)(de)試驗(yan)結果已經在(zai)2.1.1節(jie)中(zhong)敘述(shu)過(guo)。試驗(yan)的(de)(de)(de)場合，主(zhu)要是考慮(lv)能否在(zai)由于錨或(huo)鏈使(shi)涂漆(qi)受到(dao)(dao)機(ji)械損傷的(de)(de)(de)船舶上使(shi)用鋼(gang)板。
1935年9月(yue)，首先(xian)，為了研(yan)究放置試(shi)(shi)驗材的(de)水深(shen)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)、軋制氧(yang)化(hua)皮(pi)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)、試(shi)(shi)片尺(chi)寸引起(qi)的(de)腐蝕率(lv)的(de)不(bu)同(tong)等(deng)主要試(shi)(shi)驗條(tiao)件，開始(shi)了海水浸泡(pao)試(shi)(shi)驗。結果表明(ming)，在(zai)約1m以(yi)上，水深(shen)的(de)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)小，促(cu)進孔蝕的(de)軋制氧(yang)化(hua)皮(pi)應該除掉，尺(chi)寸不(bu)同(tong)的(de)試(shi)(shi)驗材的(de)結果不(bu)能進行比較等(deng)。并(bing)且，為了了解鋼的(de)化(hua)學組成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)，注(zhu)意(yi)到能改(gai)變(bian)溶解氧(yang)的(de)供給狀況(kuang)的(de)海洋生物的(de)影(ying)響(xiang)，進行了使(shi)銹層(ceng)不(bu)同(tong)所引起(qi)的(de)溶解氧(yang)的(de)差(cha)如何反映到試(shi)(shi)驗結果上的(de)研(yan)究。
為了(le)研究低合金(jin)組(zu)成的(de)(de)影(ying)響(xiang)，所(suo)進行的(de)(de)4組(zu)暴露試驗的(de)(de)第1組(zu)試驗表明，0.5%Cu鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性和碳(tan)素鋼(gang)完全沒(mei)有差(cha)別。從(cong)1940年起，經7個月(yue)在(zai)Plymouth進行的(de)(de)第2組(zu)試驗，除了(le)9種(zhong)碳(tan)素鋼(gang)外，使用了(le)0.5%Cu、0.5%Cu-0.15%P、0.5%Cr-0.5%Cu、0.5% Cr-0.5% Cu-(0.06%~0.11%)P、（2.1%~3.7%)Cr-（0.2%~1.3%)Al(3種(zhong)）、0.8%Cr-0.3%Cu-0.5%Si-0.12%P鋼(gang)等，全部使用了(le)30種(zhong)鋼(gang)。雖然Cr-Cu-Si-P鋼(gang)的(de)(de)腐蝕率(lv)比碳(tan)素鋼(gang)稍低，可(ke)是認為在(zai)統計上(shang)幾乎沒(mei)有意(yi)義，實(shi)質上(shang)腐蝕率(lv)低的(de)(de)鋼(gang)只有Cr-Al系(xi)。而(er)且，其他鋼(gang)沒(mei)有發生孔蝕，而(er)Cr-Al系(xi)卻產生了(le)0.5mm程度(du)的(de)(de)孔蝕。
從1946年(nian)開始(shi)在Emsworth進(jin)行了60種(zhong)鋼(gang)為期5年(nian)的試(shi)驗(yan)(yan)。使(shi)用的試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)是0.5%Cu-(1%~2.5%)Cr-(0.05%~0.16%)P-≤0.8%Si鋼(gang)（19種(zhong)）、2.5%Cr-(0.14%、1.5%)Al-0.5%Si鋼(gang)（3種(zhong)）、1%Cr-0.5%Cu-3%Ni 鋼(gang)、（0.8%、1%、3%)Cr-0.5%Mo-（0.2%、2%、3%)Ni鋼(gang)等(deng)(deng)。此外，試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)還有(you)以0.2%Cu為基體添加總量為小于1%的As、Be、Bi、Pb、Mo、Nb、Sb、Sn、W、Ta等(deng)(deng)元素試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)。
根據(ju)2年后的(de)(de)結果(guo)，表明(ming)有(you)顯著效(xiao)果(guo)的(de)(de)是鉻(ge)(ge)(ge)，腐(fu)蝕率(lv)從碳素(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)約3mdd(0.075mm/年）開始隨著鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)添加成直線下降(jiang)，至3%Cr變成1mdd(0.025mm/年）。添加1.6%A1、3%Ni、0.5%Mo等(deng)即使(shi)沒有(you)添加鉻(ge)(ge)(ge)，腐(fu)蝕率(lv)也(ye)能分別降(jiang)低到碳素(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)59%、80%、90%,可是在(zai)與1%~3%的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)共存(cun)時(shi)，這些元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)貢(gong)獻非帶小(xiao)，鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)效(xiao)果(guo)非常大，并且，看不(bu)出與鉻(ge)(ge)(ge)共存(cun)的(de)(de)Co、P、Si等(deng)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)效(xiao)果(guo)。除了(le)0.2%C0-0.3%Be鋼(gang)顯示有(you)碳素(su)(su)鋼(gang)的(de)(de)75%的(de)(de)腐(fu)蝕率(lv)外，添加As、Bi、Pb等(deng)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)鋼(gang)沒有(you)效(xiao)果(guo)。單獨添加0.5%Cu,與0.15%P共存(cun)時(shi)，雖然腐(fu)蝕率(lv)稍有(you)下降(jiang)但(dan)是由于數據(ju)少還未能搞清楚。
5年(nian)后(hou)的(de)(de)(de)結果(guo)與(yu)2年(nian)后(hou)的(de)(de)(de)結果(guo)沒有實質的(de)(de)(de)變化(hua)。表(biao)示有顯著(zhu)效果(guo)的(de)(de)(de)是鉻，2.5%~3%Cr使腐(fu)蝕率(lv)減少一半.結果(guo)最(zui)好的(de)(de)(de)是1.4%Al-2.8%Cr-0.8%Si鋼(gang)，腐(fu)蝕率(lv)是1.0mpy(0.025mm/年(nian)）。可是不(bu)加鋁的(de)(de)(de)2.6%Cr鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕率(lv)是1.2mpy(0.030mm/年(nian)），這一結果(guo)是否表(biao)明鋁起(qi)了主(zhu)要作用還不(bu)清楚(chu)。
把(ba)在(zai)這里使(shi)用的(de)(de)試驗材(cai)，同時(shi)提供到(dao)(dao)屬于(yu)工(gong)業地區的(de)(de)Sheffied進行了5年的(de)(de)大(da)氣暴曬試驗。與(yu)該結果(guo)相比，在(zai)海水(shui)試驗中鋼中添加(jia)元素(su)的(de)(de)效(xiao)果(guo)小，這一(yi)結果(guo)，使(shi)報告者(zhe)感(gan)到(dao)(dao)失望。溶解氧(yang)的(de)(de)供給控制著腐蝕速度，再加(jia)上只要作為覆蓋表面銹的(de)(de)氧(yang)擴散障(zhang)壁的(de)(de)性(xing)質(zhi)不(bu)同，就可以(yi)期待添加(jia)元素(su)的(de)(de)效(xiao)果(guo)，這是(shi)當時(shi)所知道(dao)的(de)(de)事實，因為海水(shui)中的(de)(de)銹層(ceng)(ceng)不(bu)像大(da)氣中銹層(ceng)(ceng)那樣受到(dao)(dao)干濕交(jiao)替作用，在(zai)本質(zhi)上防(fang)蝕能力就小，而且鋼的(de)(de)化學組成所引起的(de)(de)銹層(ceng)(ceng)性(xing)質(zhi)的(de)(de)差異(yi)小，所以(yi)與(yu)其(qi)說(shuo)對鉻的(de)(de)效(xiao)果(guo)難以(yi)想像，不(bu)如說(shuo)這是(shi)現在(zai)一(yi)般(ban)考慮(lv)方法的(de)(de)重要過程(cheng)。
另一方面，美國長期(qi)在(zai)海中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)性增加了(le)(le)，作為了(le)(le)解(jie)結構材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長期(qi)耐久性，決(jue)定防蝕法應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要(yao)性或(huo)其設計上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)確性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎數據，在(zai)海水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)增多(duo)了(le)(le)。Naval Research Laboratory的(de)(de)(de)(de)(de)(de) Southwell 和 Alexanders等，從1946~1947年起在(zai)巴拿(na)馬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ft.Amador海面2.4km的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Naos島（太平洋）上進行了(le)(le)52種(zhong)金(jin)屬材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海洋暴露(lu)試(shi)驗。所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料中(zhong)12種(zhong)是鋼(gang)，除了(le)(le)碳素鋼(gang)之(zhi)外，使(shi)用(yong)(yong)了(le)(le)0.3%Cu、2%Ni、5%Ni、3%Cr、5%Cr及4種(zhong)低合金(jin)鋼(gang)。定為1、2、4、8及16年回收，反(fan)復數是2。試(shi)驗是在(zai)潮差帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)央和最低潮位正(zheng)下面2個部(bu)位進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。全部(bu)用(yong)(yong)了(le)(le)1000片試(shi)片。
中(zhong)間報告(gao)分8次(ci)出版，1970年發(fa)表(biao)了包括(kuo)16年結(jie)(jie)果(guo)的(de)最終報告(gao)。出乎意(yi)料的(de)結(jie)(jie)果(guo)是，鎳鋼(gang)、鉻鋼(gang)、4種低合(he)金鋼(gang)在(zai)海中(zhong)的(de)耐(nai)蝕性全都比碳素鋼(gang)差，在(zai)潮差帶也同樣差。主要(yao)的(de)試驗結(jie)(jie)果(guo)歸納于表(biao)3-1。
鉻鋼(gang)(gang)的(de)平均(jun)(jun)腐(fu)蝕深(shen)度(du)(du)比碳素(su)鋼(gang)(gang)大(da)(da)20%~50%,16年后的(de)腐(fu)蝕深(shen)度(du)(du)也同樣大(da)(da)。這和在(zai)英國等得到鉻在(zai)海中是(shi)(shi)有(you)效的(de)結論完全不同。在(zai)巴拿馬的(de)試驗，第(di)(di)1年的(de)平均(jun)(jun)腐(fu)蝕深(shen)度(du)(du)是(shi)(shi)碳素(su)鋼(gang)(gang)的(de)1/2以下，可(ke)是(shi)(shi)第(di)(di)4年略超過(guo)碳素(su)鋼(gang)(gang)，8年中大(da)(da)致形成穩(wen)定腐(fu)蝕速(su)度(du)(du)后保持比碳素(su)鋼(gang)(gang)大(da)(da)30%~40%的(de)速(su)度(du)(du)。但(dan)是(shi)(shi)只有(you)孔蝕深(shen)度(du)(du)和碳素(su)鋼(gang)(gang)相同。相反在(zai)潮差(cha)帶平均(jun)(jun)腐(fu)蝕深(shen)度(du)(du)和碳素(su)鋼(gang)(gang)相比沒有(you)變化，然而孔蝕深(shen)度(du)(du)是(shi)(shi)碳素(su)鋼(gang)(gang)的(de)2.3~2.5倍。
鎳(nie)鋼(gang)在全浸帶的(de)平均腐蝕(shi)深(shen)(shen)度(du)比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)只(zhi)大(da)(da)10%,第16年的(de)腐蝕(shi)速度(du)和碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)相比幾乎沒有變化(hua)，然而(er)最大(da)(da)孔蝕(shi)深(shen)(shen)度(du)是碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)的(de)2倍以(yi)上。相反(fan)潮(chao)差帶的(de)16年間(jian)的(de)年平均腐蝕(shi)深(shen)(shen)度(du)比碳(tan)(tan)(tan)素(su)鋼(gang)大(da)(da)20%,可是8年間(jian)的(de)最大(da)(da)孔蝕(shi)深(shen)(shen)度(du)相同。
Cr-Ni-Cu-P系(xi)的(de)低合金鋼，在(zai)潮差帶與(yu)碳素鋼相同(tong)，在(zai)全浸帶平均腐蝕深度、最大(da)腐蝕深度都是50%或者更(geng)大(da)。
Ni-Cu或者(zhe)Ni-Cu-Mo-P系的(de)低合金鋼(gang)，雖然在(zai)全浸帶、潮差帶的(de)平均腐蝕深(shen)度(du)(du)都與碳素鋼(gang)接近(jin)，可是不管在(zai)哪種(zhong)試驗環境下(xia)最(zui)大腐蝕深(shen)度(du)(du)也(ye)是45%~100%。
根據(ju)以上的(de)結果(guo)，在潮差(cha)(cha)帶(dai)(dai)(dai)、全(quan)浸帶(dai)(dai)(dai)或者其兩方耐(nai)蝕性好的(de)低合金(jin)組成的(de)耐(nai)蝕鋼是不能存(cun)在的(de)。該(gai)報告出版時，在有關人(ren)員之間引起了(le)很大的(de)轟(hong)動(dong)。并且，這個結果(guo)至今(jin)仍很有名，在海(hai)洋環(huan)境(jing)的(de)腐蝕解說(shuo)中必被(bei)引用，然而好像多數是拿熱帶(dai)(dai)(dai)的(de)巴拿馬的(de)異常數據(ju)的(de)微量差(cha)(cha)別進行敘述的(de)。
根(gen)據(ju)鉻(ge)(ge)含(han)量高的(de)(de)鋼(gang)(gang)，平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)比(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)小而(er)最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)比(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)大(da)的(de)(de)上述Hudson結(jie)果，專家們認識到單加入鉻(ge)(ge)時必須(xu)注意(yi)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，可是(shi)巴拿(na)馬的(de)(de)試驗(yan)結(jie)果表明局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)沒有問題(ti)，而(er)平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)卻比(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)大(da)，而(er)且3%鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)比(bi)5%鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)的(de)(de)傾向(xiang)性大(da)。鎳鋼(gang)(gang)的(de)(de)平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)是(shi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍(bei)以上，也與其他人的(de)(de)經驗(yan)完(wan)全不(bu)同。如(ru)下一節所敘述的(de)(de)那樣，在開發(fa)的(de)(de)耐海水鋼(gang)(gang)的(de)(de)大(da)部分都(dou)添加了(le)鉻(ge)(ge)，關于這些鋼(gang)(gang)所獲得的(de)(de)數據(ju)表明，平(ping)均(jun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)、最大(da)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度(du)都(dou)比(bi)碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)明顯地(di)減(jian)輕。
