縫隙腐蝕(shi)是指在(zai)介質(zhi)中,由(you)于金屬(shu)(shu)與金屬(shu)(shu)或金屬(shu)(shu)與非金屬(shu)(shu)之間形成很(hen)小的縫隙,使(shi)縫內介質(zhi)處于滯流狀態,從而引起縫內金屬(shu)(shu)的加速腐蝕(shi)。


  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(wei)例討論(lun)在有氯離(li)子和無(wu)氯離(li)子介(jie)質中縫隙腐蝕的機理。


  腐蝕(shi)剛(gang)開始時,氧(yang)的(de)去極化腐蝕(shi)在(zai)縫(feng)內(nei)(nei)(nei)外均勻進行。因(yin)滯(zhi)流關系,氧(yang)只能以擴散方(fang)式向縫(feng)內(nei)(nei)(nei)遷移,使縫(feng)內(nei)(nei)(nei)的(de)氧(yang)消耗后難以得到(dao)補充(chong),氧(yang)的(de)還原反應很快便終止(zhi),而縫(feng)外的(de)氧(yang)可以連(lian)續(xu)地得到(dao)補充(chong),于(yu)是(shi)縫(feng)內(nei)(nei)(nei)金(jin)屬表面(mian)和縫(feng)外金(jin)屬表面(mian)之(zhi)間(jian)組成了氧(yang)濃差電池,縫(feng)內(nei)(nei)(nei)是(shi)陽極,縫(feng)外是(shi)陰極。由于(yu)陽極的(de)面(mian)積相對于(yu)陰極要小(xiao)得多(duo),結果縫(feng)內(nei)(nei)(nei)金(jin)屬發(fa)生(sheng)強(qiang)烈的(de)溶解,在(zai)縫(feng)口處腐蝕(shi)產物逐步沉積,使縫(feng)隙發(fa)展為閉塞(sai)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(cheng)腐蝕(shi)性(xing)很強的HCl。


  縫內積累的Fe2+會發生水解:


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


 使(shi)縫內酸度增(zeng)加(jia),加(jia)速腐蝕。


 在無氯離子(zi)的情況下(xia),上述氧的濃(nong)差電池和縫內鐵(tie)離子(zi)的水解會使縫內碳(tan)鋼加速(su)腐(fu)蝕。


 為(wei)防止縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi),在結構(gou)設計時,應避(bi)免形(xing)成(cheng)縫隙(xi)和易積液的死角,可用焊接代替螺栓(shuan)連接,在縫隙(xi)中間(jian)加(jia)固體填(tian)料等方法。