腐蝕大數據技術背景下Mn 含量對新型高強度免涂裝3Ni 結構鋼腐蝕性能影響研究

李曉剛，賈靜煥，李眾，劉超，程學群

（1.北京科技大學新材料技術研究院腐蝕與防護中心，北京 100083；2.國家材料腐蝕與防護科學數據中心，北京 100083）

濱海區域是重要經濟帶，濱?；窘ㄔO和重大裝備對我國的發展具有重要戰略意義。濱海區域的環境具有高溫、高濕、高鹽霧、高污染、高輻照等促進金屬材料發生腐蝕現象的特征。由此，金屬材料在濱海區域的腐蝕問題十分嚴峻，此區域的工業界金屬材料需要具備高強耐蝕性能。在現有的海洋耐蝕鋼體系中，免涂裝結構鋼不但以其良好的環保性能備受關注，還具有終生免維修的使用方便度，大大節約了工業界的應用和維護成本。傳統的結構鋼有Cr-Ni-Cu-P 系列，Cr-Ni-Cu 系列等［1-2］。但是，目前常規結構鋼強度只有450 MPa左右，強度略低，難以滿足很多濱海地區的工業應用對高強鋼的強度需求［3］?；诖诵枨?，開發適用于濱海地區高強（780 MPa 以上）免涂裝結構鋼，具有重要意義。

為了解決這個問題，本研究把目光聚焦在了Mn 元素。Mn 不僅能通過固溶強化有效提高鋼的強韌性，同時能夠降低鐵素體形成區間，促進貝氏體和針狀鐵素體的形成［4-6］。Mn 對鋼的力學性能產生的影響已經被廣泛研究，但其對腐蝕性能的影響研究較少且存在爭議。此外，S.Fajardo 等人［7］在研究Mn 對TWIP Fe-Mn-Al-Si 奧氏體鋼在氯離子溶液中的腐蝕行為時指出，Mn 含量的提高不利于鋼的耐蝕性，主要原因是腐蝕產物中會生成缺乏保護性的Mn 氧化物。Dae［4］的研究卻得出了相反的結論，他們證明Mn 含量增加可生成Mn 氧化物膜，阻擋氯離子侵入，從而提高可生物降解材料Mn-4Zn-0.5Ca-xMn 的耐蝕性。然而，以上研究均未詳細闡明Mn 氧化物對腐蝕的影響機制。

根據國家標準GB 712-2011 《船舶及海洋工程用結構鋼》規定，濱海環境下低合金鋼Mn 含量應不超過1.7%。由于對Mn 元素耐蝕性影響關注較少，目前低合金結構鋼中Mn 含量參差不齊，如不同廠家生產的海洋用690 MPa 級低合金鋼中Mn 含量范圍為1.0%～1.7%。因此，為了耐蝕鋼的研發，進一步確定濱海環境下Mn 元素對免涂裝結構鋼耐蝕性的影響機制十分重要。

1 試驗

1.1 試驗材料和測試裝置

試驗鋼為鞍山鋼鐵集團有限公司提供的4 種不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼。采用50 kg真空感應爐冶煉制備出圓柱狀鋼坯，將鋼坯加熱到1 200 ℃，保溫2 h 固溶處理，接著隨爐冷卻至1 000 ℃，并保溫2 h。取出鋼坯將其表面氧化皮快速切除后開始軋制，開軋溫度1 000 ℃，終軋溫度約為880 ℃，經過六道次的連續軋制得到厚度為12 mm 的鋼板，軋制后的鋼板穿水冷卻至430 ～450 ℃，空冷至室溫。4 種不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼化學成分見表1。

表1 4 種不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼化學成分（質量分數）Table 1 Compositions in Non-coating 3Ni Constructional Steels with Four Different Content of Mn （Mass Fraction）%

1.2 微觀組織表征

通過線切割沿鋼板軋向-橫向 （RD-TD）平面切取10 mm×10 mm×2 mm 的試樣用于組織觀察。將試樣首先用SiC 砂紙逐級打磨至2000#，然后依次用1.5，1，0.5 μm 的拋光膏拋光至鏡面，用去離子水和酒精沖洗，并用吹風機吹干待用。

選用4%硝酸酒精對拋光好的鋼表面侵蝕10 s，迅速用去離子水和酒精沖洗，吹干待用。侵蝕后的試樣分別在Leica DM4M 光學顯微鏡和FEI Quanta 250 掃描電鏡下進行組織觀察。電子背散射衍射技術（EBSD）用來分析晶界和晶粒取向信息，用于EBSD 觀察的試樣機械拋光后在10%高氯酸+90%乙酸溶液中進行電解拋光，拋光電壓和時間分別為25 V 和10 s。EBSD 測試掃描步長為0.2 μm，電壓為20 kV。

1.3 拉伸試驗

根據國家標準GB/T 228.1-2010 測試了4 種新型免涂裝3Ni 結構鋼的力學性能，包括抗拉強度、屈服強度、延伸率和沖擊強度。試樣尺寸如圖1所示。拉伸試驗在力創拉伸試驗機上進行，拉伸速率為0.001 8 mm/min。

圖1 拉伸試樣尺寸（mm）Fig.1 Dimensions of Tensile Specimens（mm）

1.4 周期浸潤加速腐蝕試驗

利用周期浸潤加速腐蝕試驗模擬材料在濱海大氣干濕交替環境下的腐蝕行為和規律。用于周浸試驗的試樣尺寸為50 mm×25 mm×4 mm，試驗溶液為南海海洋大氣模擬液5% NaCl +0.05%CaCl2+ 0.05% Na2SO4（質量分數），pH 值為4。周浸試驗在北京科技大學自主研制的EA-08 周浸箱進行，單個循環周期為30 min，浸潤時間為7 min，干燥時間為23 min，試驗溫度和濕度分別為（40 ± 1） ℃和90%。

試驗前，所有試樣表面均用SiC 砂紙打磨至2000#，用去離子水和酒精沖洗干凈并吹干后，放置于干燥皿中。24 h 后將試樣取出稱重，并把每種鋼試樣進行編號。周浸試驗周期為72，144，288，576 h。為了提高試驗的準確度，每種試驗鋼每個周期準備3 個平行試樣。試驗結束后，取出試樣進行超聲除銹，除銹溶液為500 mL H2O+ 500 mL HCl + 3.5 g 六次甲基四胺，然后依次用去離子水和酒精沖洗干凈，并用吹風機吹干。隨后，稱重并計算腐蝕速率。腐蝕速率按照以下公式計算［8］：

式中，v 為腐蝕速率，mm/a；W 為腐蝕失重，g；S 為試樣的暴露面積，cm2；T 為暴露時間，h；D 為材料密度，取7.9 g/cm3。

1.5 腐蝕形貌

采用裝配有能量色散譜儀（Energy Dispersive Spectrometer，EDS）的FEI Quanta 掃描電鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）對試驗鋼銹層表面和截面形貌以及除銹后鋼表面形貌進行觀察，并用EDS 對銹層中元素分布進行分析。

1.6 腐蝕產物成分分析

X 射線衍射（X-Ray Diffraction，XRD）和X 射線光電子能譜（X-Ray Photoelectron Spectroscopy，XPS） 用來表征銹層成分，XRD 分析儀由銅靶X射線管和衍射光束單色儀構成，電壓和燈絲電流分別調至40 kV 和150 mA，角掃描范圍為10°～80°，掃描速率為3°/min。由于鋼中Mn 含量遠低于Fe 含量，腐蝕產物主要為鐵的化合物，無論XRD或拉曼光譜，受其精度限制，都不能從銹層產物中辨別Mn 的存在方式，因此對腐蝕產物進行了XPS分析。XPS 在配備鋁靶X 射線的Thermo esca lab 250XI 光譜儀進行，試驗加速電壓為14.8 kV，電流強度為1.6 A。電荷效應的存在會導致峰值偏差，故用C1s 峰值電壓284.8 eV 對光電峰位進行校正。利用X-peak 軟件對曲線進行分峰。

1.7 腐蝕大數據傳感器制備

選用0.82 Mn 和1.36 Mn 的新型免涂裝3Ni結構鋼，將這兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼分別制作成無應力傳感器和有應力傳感器。圖2 為無應力傳感器的工作部位示意圖，其原理為利用經典的雙電極體系，由這兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼作為工作電極，銅片作為參比電極和對電極。將新型免涂裝3Ni 結構鋼電極片與絕緣墊片一對一緊密結合，并用環氧樹脂進行封裝。

圖2 無應力傳感器示意圖及實物圖Fig.2 Schematic Diagram for Sensor with No Stress and Its Picture

試驗前，傳感器表面經過打磨、清洗、吹干后待用。圖3 為有應力傳感器示意圖及實物圖，應力傳感器的工作電極采用自行設計的音叉試樣，尺寸見圖3（a）。兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的音叉試樣通過螺栓加載到同一變形程度，并用Deform 軟件模擬音叉試樣在此狀態下的受力和應變情況。采用石墨作為參比電極及對電極，石墨對電極尺寸見圖3（b），并用環氧樹脂將工作電極和石墨進行封裝。

圖3 有應力傳感器示意圖及實物圖（mm）Fig.3 Schematic Diagram for Sensor with Stress and Its Picture（mm）

圖4 為音叉試樣的應力應變分布模擬圖?？梢钥闯?，兩種試驗鋼音叉試樣頂部的應變均約為8%，同時工作表面應力集中，且中心位置應力值最大，均超過了材料的屈服應力。

圖4 音叉試樣應力應變分布Fig.4 Stress-strain Distribution of Tuning Fork Samples

2 結果與分析

2.1 微觀組織分析

圖5 為0.82Mn、1.36Mn、1.68Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼的金相組織。由光學顯微鏡和掃描電鏡照片可以看出，不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼均為板條貝氏體組織，這主要是由于Mn 含量升高增加了過冷奧氏體的穩定性，先共析鐵素體和珠光體生成被抑制，貝氏體形成區間擴大導致。3 種鋼原始奧氏體晶粒尺寸均為30 μm 左右，塊狀及條狀M/A 島（綠色箭頭所示）分布在原奧晶界（紅色箭頭所示）及板條界（黃色箭頭所示）處。

圖5 0.82Mn、1.36Mn、1.68Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼的金相組織結構Fig.5 Metallographic Structures of 3Ni Constructional Steels with Different Content of 0.82Mn, 1.36Mn and 1.68Mn

2.2 力學性能分析

根據4 種不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼的拉伸曲線，不同Mn 含量3Ni 的力學性能見表2?？梢钥闯?，Mn 含量一定程度的增加能有效提高鋼的力學性能，尤其能顯著提高鋼的屈服強度，Mn 含量為1.36%和1.68%時鋼的抗拉強度和屈服強度差別不大，但當Mn 含量增至1.94%時強度有所降低。Mn 含量的增加不利于鋼的沖擊強度，0.82Mn 鋼的沖擊強度為244 J，但1.94Mn 鋼沖擊強度僅為95 J，無法實際應用。因此，周浸試驗選用Mn 含量分別為0.82%、1.36%和1.68%的3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼探究Mn 對其腐蝕行為的影響。

表2 不同Mn 含量3Ni 結構鋼的力學性能Table 2 Mechanical Properties of 3Ni Constructional Steels with Different Content of Mn

2.3 腐蝕速率分析

圖6 為不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼周浸試驗后的腐蝕失重和腐蝕速率曲線，研究表明［9-12］，低碳鋼在大氣中的腐蝕失重滿足方程C=Atn關系。圖6（a）中將試驗數據按照此方程進行了擬合，并得出不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼的A，n 值。其中，A 值代表試驗1 h 后試樣的平均腐蝕失重，可用來評價短期大氣腐蝕行為，而n 值反映低碳鋼長期大氣腐蝕行為，n 小于1 說明生成的保護性銹層可抑制腐蝕反應的發生，n 值越小，銹層保護作用越大。由圖6（a）可以看出，3 種鋼的腐蝕失重均隨試驗周期的延長而增加，且在任一試驗周期內（72，144，288，576 h），Mn 含量高的新型免涂裝3Ni 結構鋼具有較大的腐蝕速率，與0.82Mn 鋼相比，1.36Mn 鋼的腐蝕速率有較大提高，如圖6（b）所示。雖然本試驗表明Mn 含量的增加不利于提高鋼的耐蝕性，但3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼的腐蝕速率在1.8～3.0 mm/a，與他人3Ni 鋼的研究結果相比仍表現較好的耐蝕性，如Gao 等人［13］利用周浸試驗評價了一系列3Ni 鋼，其腐蝕速率集中在2.8～3.8 mm/a，耐蝕性不及本試驗用新型免涂裝3Ni 結構鋼。

圖6 0.82Mn、1.36Mn、1.68Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼的腐蝕動力學曲線Fig.6 Corrosion Kinetics Curves of 3Ni Constructional Steels with Different Content of 0.82Mn, 1.36Mn and 1.68Mn

2.4 腐蝕形貌分析

圖7～9 展示了3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼周浸試驗不同周期后的銹層形貌?？梢钥闯?，72 h時試樣表面已經被銹層完全覆蓋，且銹層的面積及厚度隨著試驗周期的延長而增加。

圖7 0.82Mn 鋼不同試驗周期銹層的宏觀及微觀形貌Fig.7 Macroscopic Figures and Microscopic Figures of Rusty Scales in 0.82Mn Steels with Different Test Cycles

圖8 1.36Mn 鋼不同試驗周期銹層的宏觀及微觀形貌Fig.8 Macroscopic Figures and Microscopic Figures of Rusty Scales in 1.36Mn Steels with Different Test Cycles

圖9 1.68Mn 鋼不同試驗周期銹層的宏觀及微觀形貌Fig.9 Macroscopic Figures and Microscopic Figures of Rusty Scales in 1.68Mn Steels with Different Test Cycles

通過銹層形貌可以看出，銹層由多種形態的不同物相構成，除了顆粒狀腐蝕產物外，也發現針狀晶態結構的物相存在，這被認為是γ-FeOOH轉化為α-FeOOH 的表現［14-16］。雖然3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼腐蝕后的宏觀形貌差別不大，但從銹層的微觀形貌可以看出，Mn 含量越低，銹層更加均勻致密。

圖10～12 中（a）～（d） 分別為3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼除銹后72、144、288、576 h 的腐蝕形貌和點蝕坑深。隨著試驗周期的延長，3 種鋼均表現為由局部腐蝕擴展為均勻腐蝕的特征。腐蝕初期（72 h），蝕坑數目隨著Mn 含量的升高而增多，隨著時間的延長，蝕坑向四周擴展，與其他蝕坑相連，形成不全面的均勻腐蝕特征，且不同Mn 含量的腐蝕形貌差異變小。

圖10 0.82Mn 鋼不同試驗周期除銹后的腐蝕形貌和點蝕坑深Fig.10 Corrosion Morphology and Pit Depth of 0.82Mn Content 3Ni Constructional Steels with Different Test Cycles after Descaling

圖11 1.36Mn 鋼不同試驗周期除銹后的腐蝕形貌和點蝕坑深Fig.11 Corrosion Morphology and Pit Depth of 1.36Mn Content 3Ni Constructional Steels with Different Test Cycles after Descaling

圖12 1.68Mn 鋼不同試驗周期除銹后的腐蝕形貌和點蝕坑深Fig.12 Corrosion Morphology and Pit Depth of 1.68Mn Content 3Ni Constructional Steels with Different Test Cycles after Descaling

根據圖13 不同試驗周期的最大點蝕深度統計結果顯示，雖然3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼的蝕坑在不同試驗周期內均不斷地產生和生長，但最大蝕坑深度均在保持5～15 μm，說明Mn 含量的提高并未影響鋼的腐蝕形式。

圖13 不同Mn 含量3Ni 鋼不同試驗周期的最大點蝕深度統計結果Fig.13 Statistical Results for Maximum Corrosion Pit Depth of Different Mn Content 3Ni Constructional Steels with Different Test Cycles

圖14～16 分別為3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼周浸不同周期后的銹層截面形貌及元素分布。由圖14 可以看出，0.82Mn 鋼的銹層在3 個周期內均為單層結構，銹層均勻致密，且致密度隨著時間的延長而增大。1.36Mn 和1.68Mn 鋼在試驗72 h 和144 h 后銹層為單層，在288 h 時兩種鋼的銹層出現分層，內外銹層的分界如圖中紅色虛線所示，另外，Fe、O 元素的分布也可以明顯看出內外銹層的分界處。由圖15（b）和圖16（b）可以看出，1.36Mn 鋼和1.68Mn 鋼在144 h 時銹層均出現了明顯的裂紋，隨著時間增至288 h，兩種鋼的銹層變得致密，并出現分層。其中，1.36Mn 鋼的內銹層厚度達到330.0 μm，而1.68Mn 鋼的內銹層厚度為120.14 μm。此外，元素分布圖表明3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼在不同試驗周期內，Ni 元素出現輕微的富集現象，而Mn 元素則均勻分布在銹層中［17-19］。

圖14 0.82Mn 鋼周浸不同周期后的銹層截面形貌及元素分布Fig.14 Cross-section Morphology of Rusty Scales in 0.82Mn Steels with Different Dry-wet Circles Tests and Their Element Distribution

圖15 1.36Mn 鋼周浸不同周期后銹層的截面形貌及元素分布Fig.15 Cross-section Morphology of Rusty Scales in 1.36Mn Steels with Different Dry-wet Circles Tests and Their Element Distribution

圖16 1.68Mn 鋼周浸不同周期后銹層的截面形貌及元素分布Fig.16 Cross-section Morphology of Rusty Scales in 1.68Mn Steels with Different Dry-wet Circles Tests and Their Element Distribution

2.5 腐蝕產物成分分析

銹層X 射線衍射（X-Ray Diffraction，XRD）光譜及各物相成分比例，如圖17 所示。3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼的銹層均由鐵的氧化物和羥基氧化物構成，且物相種類相同，分別為γ-FeOOH、α-FeOOH 和Fe3O4。需要指出的是，Fe3O4和Fe2O3的X 射線衍射峰的位置非常相近，XRD 技術并不能將二者區分。

圖17 3 種不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼不同試驗周期銹層成分XRD 圖譜Fig.17 XRD Profiles for Compositions in Rusty Scales in Three Kinds of New Non-coating 3Ni Constructional Steels with Different Mn Content after Doing Different Test Cycles

另外，利用半定量分析得出不同試驗周期銹層中不同組分的質量占比，如圖18?？梢钥闯?，任一試驗周期內，銹層中Fe3O4的占比最高，γ-FeOOH 和α-FeOOH 的數量相對較少，且3 種物質的比例隨著試驗周期的延長不斷發生變化，本試驗結果與其他研究結果一致［20-23］。

研究表明，“α/γ*”的比值，即α-FeOOH/（γ-FeOOH + β-FeOOH + Fe3O4） 可用來評價高鹽海洋大氣環境下結構鋼銹層的保護能力［22］。圖19 為3 種鋼在不同試驗周期銹層的α/γ*曲線。

圖19 不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼不同試驗周期銹層的α/γ* 曲線Fig.19 α/γ* Cures in Rusty Scaels of New Non-coating 3Ni Constructional Steels with Different Mn Content after Doing Different Test Cycles

由圖19 可知，3 種新型免涂裝3Ni 結構鋼銹層中的α/γ*值隨著試驗周期的延長而增加，且在整個實驗過程中α/γ*值隨著鋼中Mn 含量的升高而降低，原因在于Mn 能夠提高鋼表面的電化學活性，優先生成的MnO/MnO2納米顆粒網為電子傳輸提供通道，γ-FeOOH 會優先參與陰極反應，而非轉化為具有保護性的α-FeOOH,，導致銹層中α-FeOOH 比例降低，γ-FeOOH 和Fe3O4比例升高。說明隨著鋼中Mn 含量的提高，銹層保護性下降，對耐蝕性有不利影響，這與3 種鋼的腐蝕速率結果相一致，0.82Mn 鋼的銹層表現出更好的保護性。

2.6 腐蝕大數據采集結果分析

圖20 為0.84Mn 和1.36Mn 這兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼無應力傳感器在模擬海洋大氣環境中的瞬時電流時鐘圖。兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的瞬時電流時鐘圖呈放射狀，與周浸試驗相對應，干燥時腐蝕電流較低，潮濕狀態下腐蝕電流較高，隨著試驗時間的延長，瞬時電流值變小。其中，0.82Mn 鋼的時鐘圖整體呈深藍色，1.36Mn 鋼則呈明顯的藍綠色，說明0.82Mn 的平均瞬時電流值小于1.36Mn，這與周浸試驗結果相一致。腐蝕前期，兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的腐蝕速率大小并無一致性的規律，腐蝕后期，腐蝕過程及銹層穩定后，0.82Mn 的腐蝕速率小于1.36Mn。

圖20 無應力的不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼在模擬海洋大氣環境中的瞬時電流時鐘圖Fig.20 Instantaneous Corrosion Current Clock Diagram for New Non-coating 3Ni Constructional Steels with Different Mn Content without Stress in the Simulated Marine Atmosphere

圖21 為0.82Mn 和1.36Mn 這兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼有應力傳感器在模擬海洋大氣環境中的瞬時電流時鐘圖。兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的瞬時電流時鐘圖依然呈現更加明顯的放射狀，但時鐘圖的顏色變化與無應力存在較大差異，瞬時電流對隨著試驗時間的延長不斷增大。通過時鐘圖的顏色對比，可以看出，0.82Mn 平均瞬時電流值大于1.36Mn。腐蝕前期，兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的腐蝕速率大小規律保持恒定，即1.36Mn 的腐蝕速率大于0.82Mn；腐蝕后期，兩種新型免涂裝3Ni 結構鋼的腐蝕速率均有所升高，但0.82Mn 鋼升高的更快，腐蝕后期穩定后，0.82Mn 鋼的腐蝕速率大于1.36Mn 鋼。

圖21 有應力的不同Mn 含量新型免涂裝3Ni 結構鋼在模擬海洋大氣環境中的瞬時電流時鐘圖Fig.21 Instantaneous Corrosion Current Clock Diagram for New Non-coating 3Ni Constructional Steels with Different Mn Content with Stress in the Simulated Marine Atmosphere

4 結論

通過真空冶煉和控軋控冷技術制備了不同Mn 含量的新型免涂裝3Ni 結構鋼，并分析了Mn元素對新型免涂裝3Ni 結構鋼組織結構、力學性能以及在濱海區域模擬海洋大氣環境中腐蝕行為的影響。同時，利用自主研發的無應力和有應力腐蝕傳感器，通過采集周浸試驗的腐蝕大數據，分析了Mn 對新型免涂裝3Ni 結構鋼在有無應力下腐蝕過程的影響規律。結果表明：

（1） Mn 含量一定程度的增加能顯著提高鋼的屈服強度。Mn 含量為1.36%和1.68%時，鋼的抗拉強度和屈服強度差別不大，當Mn 含量增至1.94%時抗拉強度和屈服強度反而有所降低，同時Mn 含量的增加不利于鋼的低溫沖擊韌性。

（2） Mn 元素能擴大貝氏體形成區間，Mn 含量為0.82%、1.36%和1.68%的3Ni 鋼基體均為板條貝氏體組織。但Mn 含量的提高不利于鋼的耐蝕性，腐蝕速率隨著Mn 含量的升高而增大。

（3） Mn 含量的升高并不改變鋼的腐蝕形式，主要影響銹層的保護性能。不同Mn 含量的新型免涂裝3Ni 結構鋼均表現為不全面的均勻腐蝕特征，銹層中a/γ* 的比值隨著Mn 含量的升高而降低。

（4） 通過大數據傳感器得到的實時電流能夠有效甄別新型免涂裝3Ni 結構鋼在模擬濱海大氣環境有無應力狀態下的腐蝕規律差異。無應力的3Ni 鋼腐蝕速率隨著時間的延長而降低，而有應力的3Ni 鋼腐蝕速率隨著時間的延長而持續增加。

（5） 腐蝕大數據技術表明，Mn 對3Ni 鋼無應力下腐蝕前期腐蝕速率的影響并無一致的規律，當腐蝕達到穩定狀態時，0.82Mn 的腐蝕速率小于1.36Mn，這與周浸試驗結果相一致。有應力條件下，原始3Ni 鋼以及經過Mn 合金化后的3Ni 鋼在腐蝕前期的腐蝕速率大小規律保持恒定，即0.82Mn 鋼的腐蝕速率小于1.36Mn，腐蝕后期0.82Mn 鋼的腐蝕速率升高得最快，腐蝕穩定后，0.82Mn 腐蝕速率大于1.36Mn。