1. 耐海水鋼銹層的特征(zheng)


  關于海水(shui)(shui)中鋼(gang)表(biao)面生成的(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)層(ceng)，玉(yu)田等通過添加Cr、Al或(huo)者Cr+Al試驗證明，在(zai)比碳(tan)素(su)鋼(gang)耐蝕的(de)鋼(gang)種(zhong)表(biao)面生成了黏附的(de)硬(ying)的(de)內(nei)層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)和松弛而軟的(de)外層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)，在(zai)內(nei)層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)上鉻或(huo)鋁高(gao)度濃(nong)縮(suo)。相反，在(zai)碳(tan)素(su)鋼(gang)或(huo)者與碳(tan)素(su)鋼(gang)耐蝕性大致相同的(de)0.3%Cu、0.3%Cu-2%Ni鋼(gang)上內(nei)層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)幾(ji)乎不存在(zai)，只(zhi)有外層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)。即使把內(nei)層(ceng)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)進行(xing)X射線衍射，也(ye)只(zhi)能檢(jian)測出(chu)α、Y-FeOOH、Fe3O4、非晶質成分(fen)等通常的(de)水(shui)(shui)中的(de)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)成分(fen)。


 高村等關于海洋大氣及(ji)海水飛濺(jian)帶生(sheng)成銹的(de)研究結果前面已敘述。他們把從暴(bao)曬(shai)1年的(de)試(shi)片上(shang)(shang)刮下(xia)來的(de)銹進(jin)行X射(she)線衍射(she)研究并發現，碳素鋼(gang)(gang)、P-Cu-Ni-Cr鋼(gang)(gang)上(shang)(shang)四氧(yang)化三鐵結晶的(de)成長都比作為比較的(de)田園地區或(huo)工業地區的(de)顯著.銹層中(zhong)磁鐵礦的(de)生(sheng)成在實驗室中(zhong)干濕交替3個(ge)月(yue)試(shi)片試(shi)驗也證實，4種鋼(gang)(gang)中(zhong)越(yue)(yue)是重量減少(shao)大的(de)鋼(gang)(gang)，磁鐵礦峰(feng)值(zhi)強度(du)越(yue)(yue)強，半值(zhi)寬(kuan)度(du)越(yue)(yue)小。也就是說(shuo)耐(nai)蝕性越(yue)(yue)大的(de)鋼(gang)(gang)，磁鐵礦的(de)粒子(zi)越(yue)(yue)微細。


 佐武等也觀察到，在實驗(yan)室中用人(ren)工海水形(xing)成的(de)(de)(de)(de)干濕(shi)交替試(shi)驗(yan)所生(sheng)成的(de)(de)(de)(de)耐蝕性良好的(de)(de)(de)(de)鋼的(de)(de)(de)(de)銹層(ceng)是由多孔質的(de)(de)(de)(de)外層(ceng)和致(zhi)密的(de)(de)(de)(de)內層(ceng)構成的(de)(de)(de)(de)，而該內層(ceng)是磁(ci)鐵(tie)礦層(ceng)。


 如果綜合玉田等、高村等、佐武等在1970年（昭和45年）所進行的研究，海洋性銹層的保護性與由磁鐵礦形成的內層有關系，雖然可以推測有效合金元素能否助長它的生成，可是和大氣中的銹層不同，以后的研究沒有繼續進行，直到現在還沒有提出關于其全貌的一般見解。與耐候鋼不同，耐海水鋼還沒有被廣泛應用，這可能是未能激發開展研究工作的理由。



2. 耐(nai)海水(shui)鋼金屬組織的影響


 在(zai)論述合金(jin)(jin)元素(su)(su)(su)的影響因素(su)(su)(su)時，不能(neng)忽(hu)視熱(re)處理或金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)的影響。在(zai)實際應用上，為了維持(chi)力學性能(neng)或者由于受生產工藝(yi)的限制，多數(shu)情況是(shi)只(zhi)考(kao)慮(lv)盡(jin)可能(neng)提高耐蝕(shi)性不允許選擇(ze)熱(re)處理或金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。并且，像(xiang)海水(shui)中那樣溶解氧的擴散支配腐蝕(shi)速度的場合，好(hao)像(xiang)沒有考(kao)慮(lv)金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)的影響。可是(shi)，以前通過通常的熱(re)軋(ya)所得(de)到(dao)的碳素(su)(su)(su)鋼具有鐵素(su)(su)(su)體－珠光體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，而加入相當的鉻后，進行同樣的軋(ya)制則變成中間組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)等，同時改(gai)變了金(jin)(jin)屬組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，這是(shi)必(bi)須(xu)注(zhu)意的事項。


 關于熱處(chu)理(li)對腐蝕(shi)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)研(yan)究，Hudson等從1946年(nian)開始進(jin)行的(de)(de)(de)為(wei)期5年(nian)60個(ge)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)海水全浸試驗礦種(zhong)，就考慮(lv)了這個(ge)方面的(de)(de)(de)因素。看到(dao)該試驗結果后，雖然(ran)有(you)人引用了“金屬組(zu)織沒有(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)”這句話，可是Hudson等只是將沒有(you)得到(dao)清(qing)(qing)楚的(de)(de)(de)結果作為(wei)結論(lun)。實際上56種(zhong)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)28種(zhong)鋼(gang)(gang)爐冷材比為(wei)淬(cui)火材腐蝕(shi)大(da)，其他的(de)(de)(de)28種(zhong)鋼(gang)(gang)與此相反(fan)，他們曾經說過：“這并不一(yi)定說明熱處(chu)理(li)對各種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)沒有(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)”。那(nei)么為(wei)什么在(zai)數據一(yi)覽(lan)表里沒有(you)熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)記載或有(you)多(duo)大(da)程度的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，尚不清(qing)(qing)楚。


 研究金(jin)屬(shu)組(zu)織(zhi)影響(xiang)的(de)(de)報告很少(shao)，佐(zuo)武(wu)等研究后(hou)認為，0.2%Cu-2%Cr系、0.3%Cu-2%Cr-0.2%P系、0.5%Cu-2%Cr系、3%Cr-0.5%Cu-0.2%P系的(de)(de)鋼(gang)，在(zai)人工海(hai)水形成的(de)(de)干濕交替試驗（9個月）環境里(li)，空(kong)冷(leng)材的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)量(liang)(liang)是(shi)(shi)爐冷(leng)材的(de)(de)1/2.并且，同組(zu)的(de)(de)小(xiao)若等對(dui) 2%Cr-1%Mo、5%Cr-0.5%Mo、10%Cr-1% Mo鋼(gang)在(zai)0.003%~3%NaCl、2m/s條件下進(jin)行流動水試驗（15天）后(hou)也確(que)認，正(zheng)火材（珠光體(ti)(ti)(ti)或者(zhe)(zhe)馬氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)）的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)量(liang)(liang)約是(shi)(shi)退火材料（鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)－珠光體(ti)(ti)(ti)或者(zhe)(zhe)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)－碳(tan)化物組(zu)織(zhi)，725℃,45min)的(de)(de)1/2.佐(zuo)武(wu)等認為爐冷(leng)材在(zai)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)中大(da)量(liang)(liang)固溶(rong)的(de)(de)鉻失去了有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)性(xing)，小(xiao)若等認為退火材的(de)(de)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)或者(zhe)(zhe)碳(tan)化物由于形成了有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)陰極而降低了耐蝕(shi)(shi)性(xing)，可是(shi)(shi)都沒有(you)(you)(you)得到實驗證實。


 不僅限(xian)(xian)于海水(shui)腐蝕，在大氣腐蝕等方面，對(dui)金(jin)屬組(zu)織的(de)(de)影響有經驗的(de)(de)人(ren)好像很多，可是(shi)一直沒有進行過詳細的(de)(de)研究(jiu)，雖然有時(shi)這(zhe)成為對(dui)學會論文(wen)講演的(de)(de)質(zhi)疑或者(zhe)在非正式場合下的(de)(de)話題，然而大多數只(zhi)限(xian)(xian)于在那種場合談談而已，即使現在也很難說人(ren)們對(dui)金(jin)屬組(zu)織影響的(de)(de)本(ben)質(zhi)有什么了解。



3. 回歸方程(cheng)式


 令人遺憾的(de)是，幾(ji)個(ge)經(jing)過系統(tong)的(de)海水腐蝕(shi)試(shi)驗的(de)結(jie)果沒(mei)有(you)(you)進(jin)(jin)行詳(xiang)(xiang)細地分(fen)析(xi)就被發表了。例如(ru)，著名的(de)Hudson等的(de)試(shi)驗結(jie)果，挑選數(shu)據后就沒(mei)有(you)(you)詳(xiang)(xiang)細分(fen)析(xi)各個(ge)合金元(yuan)素的(de)影響。最近計算(suan)機已(yi)成為人們身(shen)邊之物(wu)，我(wo)認為最好(hao)利用計算(suan)機把這樣的(de)知識財富(fu)再次進(jin)(jin)行解(jie)析(xi)以發揮它的(de)作(zuo)用。


 作(zuo)為分析實例，下面列舉渡邊把Hudson等(deng)的海水浸(jin)泡試驗(yan)數據進(jin)行解析的結(jie)果。解析了許多人在海水全浸(jin)帶(dai)中及(ji)潮(chao)差(cha)帶(dai)獲(huo)得的(de)(de)(de)數據.為了除去試驗(yan)材尺寸等(deng)的(de)(de)(de)影響，通過(guo)用碳(tan)素鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)量除以添加(jia)合金(jin)元素鋼(gang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)量的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)進行標(biao)準(zhun)化，求出了在各合金(jin)元素的(de)(de)(de)1次方(fang)(fang)程式中表(biao)示(shi)海水全浸(jin)帶(dai)及(ji)潮(chao)差(cha)帶(dai)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)系數。