影響不銹鋼縫隙(xi)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(cai)料成分


  具(ju)有(you)自鈍化性(xing)能的金(jin)屬,其(qi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)較高。縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)受金(jin)屬表面(mian)(mian)粗糙(cao)度的影(ying)響(xiang),較粗糙(cao)的以(yi)及表面(mian)(mian)有(you)渣屑殘留的金(jin)屬表面(mian)(mian)容易發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)。金(jin)屬中(zhong)的合金(jin)元素(su)也(ye)會影(ying)響(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)。研(yan)究表明,針對不銹鋼材料(liao)的縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi),Rh和Pd是有(you)害元素(su),當Cr、Ni、Mo元素(su)共(gong)存時,可以(yi)減緩縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi),其(qi)中(zhong),Mo元素(su)在改善縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)方面(mian)(mian)尤(you)為重要(yao)。對于(yu)含Mo的不銹鋼,在材料(liao)中(zhong)添加Si、N和Cu元素(su),也(ye)可以(yi)提高材料(liao)在海(hai)水里的耐縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)能力。


2. 環境因素(su)


  環境溫度、pH值(zhi)、氯離子濃度、含氧(yang)量(liang)等都會(hui)影(ying)響縫隙(xi)腐蝕(shi)。在(zai)中(zhong)性電(dian)解質(zhi)(zhi)內(nei),介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)含氧(yang)量(liang)較大時,縫隙(xi)外陰極反(fan)應(ying)(ying)速率(lv)增(zeng)加(jia),縫隙(xi)腐蝕(shi)速率(lv)也加(jia)快(kuai)。當介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)含氧(yang)量(liang)小(xiao)于0.5mg/L時,縫隙(xi)腐蝕(shi)發生概率(lv)較小(xiao)。酸性介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong),陰極反(fan)應(ying)(ying)以H+的放電(dian)過(guo)程為主,氧(yang)含量(liang)不影(ying)響陽極反(fan)應(ying)(ying),因此,幾乎對縫隙(xi)腐蝕(shi)沒有影(ying)響。


  溫度對縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕的(de)影響較為復雜,具有兩面性(xing)。一方(fang)面,溫度作為電化(hua)學反應推動力的(de)重要組成部分(fen),能夠(gou)加(jia)快腐(fu)蝕速率(lv);另一方(fang)面,氧(yang)氣在溶(rong)液中的(de)溶(rong)解度隨溫度的(de)升(sheng)(sheng)高而(er)降(jiang)低,對于中性(xing)溶(rong)液,氧(yang)含(han)量的(de)降(jiang)低減緩了縫(feng)隙(xi)(xi)外陰極反應。對于縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕,當溫度較低時,腐(fu)蝕速率(lv)隨溫度的(de)升(sheng)(sheng)高而(er)增大。


  鹵素(su)離(li)(li)子(zi)對于縫隙(xi)腐(fu)也有一定影(ying)響,其中(zhong)氯離(li)(li)子(zi)濃度對縫隙(xi)腐(fu)蝕的(de)影(ying)響較(jiao)大。鹵素(su)離(li)(li)子(zi)的(de)存在,使縫隙(xi)腐(fu)蝕的(de)發生更加(jia)容(rong)易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)、深度(du)(du)(du)等幾何(he)尺(chi)寸都會影(ying)響(xiang)(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi),這是因為(wei)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影(ying)響(xiang)(xiang)了(le)(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)氧的含(han)量,同時(shi)(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)決定了(le)(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)陰(yin)(yin)陽面積的大(da)小。發生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)時(shi)(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)金屬為(wei)陽極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)外(wai)的金屬為(wei)陰(yin)(yin)極(ji),構(gou)成了(le)(le)大(da)陰(yin)(yin)極(ji)小陽極(ji)的腐(fu)蝕(shi)電池。2Cr13不(bu)銹鋼在氯離(li)子(zi)環境中(zhong),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)、腐(fu)蝕(shi)深度(du)(du)(du)和(he)腐(fu)蝕(shi)率的關系如圖(tu)3-2所示,從(cong)圖(tu)中(zhong)可以看出,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)在0.05~0.25mm之間時(shi)(shi),腐(fu)蝕(shi)率隨著(zhu)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)而降低(di),而腐(fu)蝕(shi)深度(du)(du)(du)隨縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)先增大(da)后變(bian)小,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)在0.10~0.12mm時(shi)(shi)腐(fu)蝕(shi)深度(du)(du)(du)最大(da),當縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)大(da)于0.25mm時(shi)(shi),該體系中(zhong)不(bu)產生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(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。


  由于縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)發生在狹(xia)窄的(de)(de)空(kong)間(jian),這對(dui)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)帶來了(le)(le)一定困難(nan)(nan)。目前,研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)方(fang)(fang)法分為(wei)三(san)種(zhong):①. 以(yi)真(zhen)實的(de)(de)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)為(wei)對(dui)象,通常(chang)是采用原(yuan)位(wei)測量(liang)、取(qu)樣(yang)等方(fang)(fang)法進(jin)行研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu);②. 建立模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)隙(xi);③. 數值模(mo)擬,通過有限元(yuan)軟件模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)內的(de)(de)情(qing)況。原(yuan)位(wei)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)是比較(jiao)(jiao)準確(que)的(de)(de)一種(zhong)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法,但(dan)受(shou)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)空(kong)間(jian)結構和尺(chi)寸的(de)(de)影響,測量(liang)和取(qu)樣(yang)是非常(chang)困難(nan)(nan)的(de)(de),從而(er)影響了(le)(le)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)結果。模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)測量(liang)的(de)(de)方(fang)(fang)法較(jiao)(jiao)多,已形成GB/T 10127-2002不(bu)(bu)銹(xiu)鋼三(san)氯化鐵(tie)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法、GB/T 13671-1992不(bu)(bu)銹(xiu)鋼縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電化學(xue)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法等國家(jia)標準。數值模(mo)擬法是隨著計算機(ji)技術新發展的(de)(de)一種(zhong)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法,不(bu)(bu)但(dan)具有節省時間(jian)、節省試(shi)驗(yan)成本的(de)(de)優(you)勢,且克服(fu)了(le)(le)試(shi)驗(yan)中受(shou)縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)尺(chi)寸影響的(de)(de)缺點。