縫隙腐蝕是(shi)指在介質(zhi)中,由于金(jin)(jin)屬與金(jin)(jin)屬或金(jin)(jin)屬與非(fei)金(jin)(jin)屬之間形成很小的縫隙,使縫內介質(zhi)處于滯流狀態,從(cong)而引(yin)起縫內金(jin)(jin)屬的加速腐蝕。


  許多金屬構件由于設計不合理或者由于加工缺陷等均會造成縫隙,如法蘭連接面、螺母壓緊面、銹層等都可能存在縫隙,泥沙、積垢、雜屑等沉積于金屬表面,也可能形成縫隙。能引起縫隙(xi)腐蝕(shi)的縫寬一般為0.025~0.1mm。寬度大于0.1mm的縫隙內的介質不會形成滯流,縫隙過窄,介質進不去,在這種情況下,都不會形成縫隙腐蝕。


  下面以碳鋼為例討論在有氯離子(zi)和無氯離子(zi)介質中(zhong)縫隙腐蝕的(de)機(ji)理(li)。


  腐蝕剛開始時,氧(yang)的(de)(de)去極化腐蝕在縫(feng)(feng)(feng)內(nei)外(wai)(wai)均勻進行。因滯(zhi)流關系(xi),氧(yang)只(zhi)能以擴散方(fang)式向縫(feng)(feng)(feng)內(nei)遷移,使(shi)縫(feng)(feng)(feng)內(nei)的(de)(de)氧(yang)消(xiao)耗后難以得(de)(de)到(dao)補(bu)充(chong),氧(yang)的(de)(de)還原(yuan)反應很快便(bian)終止,而縫(feng)(feng)(feng)外(wai)(wai)的(de)(de)氧(yang)可以連(lian)續地得(de)(de)到(dao)補(bu)充(chong),于是(shi)縫(feng)(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)表(biao)面和縫(feng)(feng)(feng)外(wai)(wai)金屬(shu)表(biao)面之(zhi)間組成了氧(yang)濃差電池,縫(feng)(feng)(feng)內(nei)是(shi)陽極,縫(feng)(feng)(feng)外(wai)(wai)是(shi)陰(yin)極。由于陽極的(de)(de)面積相對于陰(yin)極要小得(de)(de)多(duo),結果縫(feng)(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)發生強(qiang)烈的(de)(de)溶解,在縫(feng)(feng)(feng)口(kou)處腐蝕產物逐步沉(chen)積,使(shi)縫(feng)(feng)(feng)隙發展為閉塞電池。


 縫內Fe2+不斷增多,在有氯離子的情況下,縫外Cl-在電場作用下移向縫內,它與Fe2+生成的FeCl2將水解:


      FeCl2+2H2O→Fe(OH)2+2HCl      (9.1)


 生成腐蝕性很(hen)強的HCl。


  縫內積累的Fe2+會發生水解:


      3Fe2++4H2O→Fe3O4+8H++2e      (9.2)


 使縫內酸度增加,加速(su)腐蝕。


 在(zai)無(wu)氯(lv)離(li)子的(de)(de)情(qing)況下,上述氧的(de)(de)濃差(cha)電(dian)池和縫內(nei)鐵離(li)子的(de)(de)水解(jie)會使縫內(nei)碳鋼加速腐蝕。


 為防止縫隙(xi)腐蝕,在結構設計時,應避免(mian)形成縫隙(xi)和易(yi)積液的死角,可用焊接(jie)代替螺栓連接(jie),在縫隙(xi)中間加固體填料(liao)等方法。