影響不銹鋼縫隙腐蝕的因素是多方面的,主要包括材料成分、環境因素、縫隙尺寸等。


1. 材料成分


  具有(you)自鈍化(hua)性能的金(jin)屬(shu),其縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性較高。縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)受金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)粗糙度的影響,較粗糙的以及表(biao)(biao)面(mian)有(you)渣屑殘留的金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)容易(yi)發生縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)。金(jin)屬(shu)中的合金(jin)元(yuan)素(su)也(ye)會影響縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)。研究表(biao)(biao)明,針對不銹鋼(gang)材料的縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi),Rh和Pd是有(you)害元(yuan)素(su),當Cr、Ni、Mo元(yuan)素(su)共存(cun)時,可(ke)以減緩縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi),其中,Mo元(yuan)素(su)在(zai)改善縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)方面(mian)尤為重要。對于(yu)含Mo的不銹鋼(gang),在(zai)材料中添加Si、N和Cu元(yuan)素(su),也(ye)可(ke)以提高材料在(zai)海水(shui)里(li)的耐縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)能力。


2. 環境因素


  環境溫(wen)度(du)、pH值、氯(lv)離子濃度(du)、含(han)氧(yang)量(liang)等都會(hui)影(ying)響(xiang)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)。在(zai)中性電解質(zhi)內,介質(zhi)中含(han)氧(yang)量(liang)較大時,縫(feng)(feng)隙外(wai)陰(yin)極反(fan)應速率增(zeng)加,縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)速率也(ye)加快。當介質(zhi)中含(han)氧(yang)量(liang)小于0.5mg/L時,縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)發生概率較小。酸性介質(zhi)中,陰(yin)極反(fan)應以H+的放電過程為主(zhu),氧(yang)含(han)量(liang)不影(ying)響(xiang)陽極反(fan)應,因此,幾(ji)乎對縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)沒有影(ying)響(xiang)。


  溫(wen)(wen)度對縫(feng)隙(xi)腐蝕的(de)影(ying)響較(jiao)為復(fu)雜,具有兩面性。一方面,溫(wen)(wen)度作(zuo)為電化學反應(ying)推動力的(de)重(zhong)要組(zu)成部分,能夠加快腐蝕速率;另一方面,氧氣在溶液中(zhong)的(de)溶解度隨(sui)溫(wen)(wen)度的(de)升高而降(jiang)低(di),對于(yu)中(zhong)性溶液,氧含量(liang)的(de)降(jiang)低(di)減(jian)緩(huan)了縫(feng)隙(xi)外陰極反應(ying)。對于(yu)縫(feng)隙(xi)腐蝕,當溫(wen)(wen)度較(jiao)低(di)時(shi),腐蝕速率隨(sui)溫(wen)(wen)度的(de)升高而增(zeng)大。


  鹵(lu)(lu)素離(li)子對于縫(feng)隙(xi)腐(fu)也有(you)一(yi)定影(ying)響,其(qi)中氯離(li)子濃度對縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)影(ying)響較大。鹵(lu)(lu)素離(li)子的(de)存在(zai),使縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)發生更加容(rong)易。


3. 縫隙(xi)尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)、深度(du)等(deng)幾(ji)何(he)尺寸都會影(ying)響(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi),這是(shi)因為縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)尺寸影(ying)響(xiang)了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)氧的(de)(de)含量(liang),同時(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)決定了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)陰(yin)陽(yang)面積的(de)(de)大(da)小(xiao)。發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)時(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)內(nei)金(jin)屬為陽(yang)極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)外的(de)(de)金(jin)屬為陰(yin)極(ji),構(gou)成(cheng)了(le)大(da)陰(yin)極(ji)小(xiao)陽(yang)極(ji)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)電池(chi)。2Cr13不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)氯離子環境中,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)、腐蝕(shi)(shi)深度(du)和腐蝕(shi)(shi)率的(de)(de)關系如圖3-2所示,從圖中可以看出(chu),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)在(zai)0.05~0.25mm之間時(shi),腐蝕(shi)(shi)率隨(sui)著縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)而降低,而腐蝕(shi)(shi)深度(du)隨(sui)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)先增大(da)后變(bian)小(xiao),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)在(zai)0.10~0.12mm時(shi)腐蝕(shi)(shi)深度(du)最大(da),當縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)寬(kuan)度(du)大(da)于0.25mm時(shi),該體系中不(bu)產生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)。


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4. 縫隙接觸面材料


  在實際生產中,形成縫隙的材料以金屬-金屬居多,但也有金屬-非金屬的情況,例如螺栓與非金屬墊片之間存在縫隙。組成縫隙接觸面的材料對縫隙腐蝕也有一定影響。在含FeCl3的溶液中,對比不銹鋼316L-316L、316L-四氟乙烯、316L-橡膠、316L-聚氯乙烯塑料之間的縫隙腐蝕發現,316L-316L、316L-四氟乙烯接觸面的腐蝕面大但較淺,腐蝕向橫向擴展;316L-橡膠接觸面的腐蝕面小但較深,腐蝕向深處發展;316L-聚氯乙烯接觸面的腐蝕面積和深度都較大,是四種縫隙類型中腐蝕最為嚴重的一類。


  由(you)于(yu)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)發(fa)生在(zai)狹窄(zhai)的(de)空間,這(zhe)對研(yan)究(jiu)帶(dai)來了(le)一定困(kun)難。目前(qian),研(yan)究(jiu)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)分為(wei)三種(zhong):①. 以真實的(de)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)為(wei)對象,通(tong)(tong)常(chang)是采用原(yuan)位測(ce)(ce)量、取(qu)樣(yang)等(deng)方(fang)(fang)法(fa)(fa)進行研(yan)究(jiu);②. 建立模(mo)擬(ni)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi);③. 數(shu)值(zhi)模(mo)擬(ni),通(tong)(tong)過有限元軟件(jian)模(mo)擬(ni)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內的(de)情況。原(yuan)位研(yan)究(jiu)是比較(jiao)(jiao)準(zhun)確的(de)一種(zhong)研(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa),但(dan)受縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)空間結構和(he)尺寸(cun)(cun)的(de)影響,測(ce)(ce)量和(he)取(qu)樣(yang)是非(fei)常(chang)困(kun)難的(de),從而(er)影響了(le)研(yan)究(jiu)結果。模(mo)擬(ni)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)測(ce)(ce)量的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)較(jiao)(jiao)多(duo),已形成GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化(hua)鐵(tie)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不銹鋼縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)電化(hua)學(xue)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)等(deng)國家標準(zhun)。數(shu)值(zhi)模(mo)擬(ni)法(fa)(fa)是隨著計(ji)算(suan)機技術新發(fa)展的(de)一種(zhong)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)研(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa),不但(dan)具有節省(sheng)(sheng)時間、節省(sheng)(sheng)試(shi)驗(yan)成本的(de)優(you)勢,且克服了(le)試(shi)驗(yan)中受縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)尺寸(cun)(cun)影響的(de)缺點。