影響不銹鋼縫隙腐(fu)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)自鈍化性(xing)能(neng)的(de)(de)金屬,其(qi)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)較高(gao)。縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)受(shou)金屬表(biao)(biao)面(mian)粗糙度的(de)(de)影(ying)響,較粗糙的(de)(de)以及表(biao)(biao)面(mian)有(you)渣屑殘留的(de)(de)金屬表(biao)(biao)面(mian)容易發生縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)。金屬中(zhong)(zhong)的(de)(de)合金元(yuan)素(su)(su)也會影(ying)響縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)。研究表(biao)(biao)明,針對(dui)不(bu)銹鋼(gang)材料的(de)(de)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi),Rh和Pd是(shi)有(you)害元(yuan)素(su)(su),當Cr、Ni、Mo元(yuan)素(su)(su)共存(cun)時,可以減緩縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi),其(qi)中(zhong)(zhong),Mo元(yuan)素(su)(su)在(zai)改善縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)方(fang)面(mian)尤為重要(yao)。對(dui)于含(han)Mo的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang),在(zai)材料中(zhong)(zhong)添加Si、N和Cu元(yuan)素(su)(su),也可以提高(gao)材料在(zai)海水(shui)里(li)的(de)(de)耐(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力。


2. 環境因素(su)


  環境溫(wen)度、pH值、氯離子濃度、含(han)(han)(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)等都會影響(xiang)縫隙(xi)腐蝕(shi)。在中(zhong)性(xing)電解(jie)質(zhi)內,介質(zhi)中(zhong)含(han)(han)(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)較(jiao)大時(shi),縫隙(xi)外陰(yin)極(ji)反(fan)應(ying)速率(lv)增(zeng)加,縫隙(xi)腐蝕(shi)速率(lv)也加快(kuai)。當介質(zhi)中(zhong)含(han)(han)(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)小于0.5mg/L時(shi),縫隙(xi)腐蝕(shi)發生概率(lv)較(jiao)小。酸(suan)性(xing)介質(zhi)中(zhong),陰(yin)極(ji)反(fan)應(ying)以H+的放電過程為主(zhu),氧(yang)(yang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)不影響(xiang)陽(yang)極(ji)反(fan)應(ying),因此,幾(ji)乎對縫隙(xi)腐蝕(shi)沒有(you)影響(xiang)。


  溫(wen)度(du)(du)對(dui)縫隙(xi)腐蝕(shi)的(de)(de)影響較為復雜(za),具有兩面性(xing)。一(yi)方面,溫(wen)度(du)(du)作為電化學反應(ying)(ying)推(tui)動(dong)力(li)的(de)(de)重要組(zu)成部(bu)分,能夠(gou)加快腐蝕(shi)速率(lv);另一(yi)方面,氧(yang)氣在溶液(ye)(ye)中的(de)(de)溶解度(du)(du)隨(sui)(sui)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高而(er)降低(di),對(dui)于中性(xing)溶液(ye)(ye),氧(yang)含量(liang)的(de)(de)降低(di)減緩了縫隙(xi)外陰極反應(ying)(ying)。對(dui)于縫隙(xi)腐蝕(shi),當(dang)溫(wen)度(du)(du)較低(di)時,腐蝕(shi)速率(lv)隨(sui)(sui)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高而(er)增大。


  鹵(lu)(lu)素(su)離子對于縫隙腐(fu)也有一定影響,其中氯離子濃度對縫隙腐(fu)蝕的(de)影響較大。鹵(lu)(lu)素(su)離子的(de)存在,使縫隙腐(fu)蝕的(de)發生更加容易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)、深(shen)度(du)等幾何尺(chi)寸都會影響(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi),這是(shi)因為(wei)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)尺(chi)寸影響(xiang)了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)(nei)氧的(de)含量(liang),同(tong)時(shi)(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)決定(ding)了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)(nei)陰陽(yang)(yang)面積的(de)大(da)小。發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)時(shi)(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)(nei)金屬為(wei)陽(yang)(yang)極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)外(wai)的(de)金屬為(wei)陰極(ji),構成了(le)大(da)陰極(ji)小陽(yang)(yang)極(ji)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)電池。2Cr13不銹鋼在氯離(li)子環境(jing)中(zhong),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)、腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)率的(de)關系如(ru)圖3-2所示,從圖中(zhong)可以(yi)看出,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)在0.05~0.25mm之(zhi)間時(shi)(shi),腐(fu)(fu)蝕(shi)率隨著縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)變(bian)(bian)寬(kuan)(kuan)而降低,而腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)隨縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)變(bian)(bian)寬(kuan)(kuan)先增大(da)后變(bian)(bian)小,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)在0.10~0.12mm時(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)最(zui)大(da),當(dang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)大(da)于(yu)0.25mm時(shi)(shi),該體系中(zhong)不產(chan)生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。


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4. 縫隙接觸(chu)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。


  由于縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕發(fa)(fa)生在狹窄的空間(jian)(jian),這對研(yan)究帶(dai)來了一(yi)定困難。目前,研(yan)究縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕的方(fang)法分為三(san)種(zhong):①. 以真(zhen)實的縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)為對象,通常是采用原(yuan)位測量(liang)、取樣(yang)(yang)等(deng)方(fang)法進行研(yan)究;②. 建立(li)模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi);③. 數值模擬(ni),通過(guo)有(you)限(xian)元軟件模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)的情(qing)況。原(yuan)位研(yan)究是比(bi)較準確的一(yi)種(zhong)研(yan)究方(fang)法,但受縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)空間(jian)(jian)結(jie)構和尺(chi)寸的影響(xiang)(xiang),測量(liang)和取樣(yang)(yang)是非常困難的,從而(er)影響(xiang)(xiang)了研(yan)究結(jie)果。模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)測量(liang)的方(fang)法較多,已形成GB/T 10127-2002不(bu)(bu)銹鋼(gang)三(san)氯化(hua)鐵縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)方(fang)法、GB/T 13671-1992不(bu)(bu)銹鋼(gang)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕電(dian)化(hua)學試(shi)驗(yan)方(fang)法等(deng)國(guo)家標準。數值模擬(ni)法是隨著計(ji)算機技術新發(fa)(fa)展的一(yi)種(zhong)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究方(fang)法,不(bu)(bu)但具有(you)節省(sheng)時間(jian)(jian)、節省(sheng)試(shi)驗(yan)成本的優勢,且克(ke)服了試(shi)驗(yan)中受縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影響(xiang)(xiang)的缺(que)點(dian)。