縫隙腐蝕是指在介(jie)(jie)質中,由于(yu)金(jin)屬(shu)與金(jin)屬(shu)或(huo)金(jin)屬(shu)與非(fei)金(jin)屬(shu)之間形成很小的(de)縫隙,使縫內介(jie)(jie)質處于(yu)滯流狀態(tai),從而引起縫內金(jin)屬(shu)的(de)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(you)氯離(li)(li)子(zi)和(he)無氯離(li)(li)子(zi)介質中縫隙腐蝕的機理。


  腐(fu)蝕(shi)剛開始時(shi),氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)去極化腐(fu)蝕(shi)在(zai)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內外均勻進行。因滯流關系(xi),氧(yang)(yang)(yang)只能(neng)以擴(kuo)散方(fang)式向縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內遷移,使縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)消耗后難以得到補充(chong),氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)還原反應很快(kuai)便(bian)終(zhong)止,而縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)可(ke)以連(lian)續地得到補充(chong),于(yu)(yu)是(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內金(jin)屬表面和縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外金(jin)屬表面之間組成(cheng)了氧(yang)(yang)(yang)濃差(cha)電池,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內是(shi)陽(yang)極,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外是(shi)陰極。由(you)于(yu)(yu)陽(yang)極的(de)(de)面積(ji)相對(dui)于(yu)(yu)陰極要小得多,結果縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內金(jin)屬發生強烈的(de)(de)溶解,在(zai)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)口(kou)處腐(fu)蝕(shi)產物逐步沉積(ji),使縫(feng)(feng)(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)


 生成腐蝕性很強的HCl。


  縫內積累的Fe2+會發生水解:


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


 使縫(feng)內酸(suan)度(du)增(zeng)加(jia),加(jia)速腐蝕。


 在無氯離子的(de)情況下,上述氧的(de)濃(nong)差(cha)電池和縫(feng)內鐵離子的(de)水解會使縫(feng)內碳鋼(gang)加速腐蝕(shi)。


 為防止縫(feng)隙腐(fu)蝕,在結構設(she)計時(shi),應避(bi)免形(xing)成縫(feng)隙和易積液的死角,可用(yong)焊接(jie)代替螺栓(shuan)連接(jie),在縫(feng)隙中(zhong)間(jian)加固體填料等方法。