縫隙腐蝕(shi)是(shi)指在介(jie)質中,由于(yu)金(jin)屬與(yu)金(jin)屬或金(jin)屬與(yu)非金(jin)屬之間形(xing)成很小的縫隙,使縫內(nei)介(jie)質處(chu)于(yu)滯(zhi)流狀態,從(cong)而引起縫內(nei)金(jin)屬的加(jia)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。能引起縫隙腐蝕的縫寬一般為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(li)討論在有(you)氯(lv)離子(zi)和無氯(lv)離子(zi)介質中縫隙腐蝕的機理。
腐(fu)蝕(shi)剛(gang)開始時(shi),氧(yang)的(de)(de)去極(ji)化腐(fu)蝕(shi)在縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)外均勻進行(xing)。因滯流關系,氧(yang)只能以擴散方式向縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)遷移,使縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)的(de)(de)氧(yang)消耗(hao)后難以得到補(bu)充,氧(yang)的(de)(de)還原反應很(hen)快便終止,而縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外的(de)(de)氧(yang)可(ke)以連續地得到補(bu)充,于(yu)是縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)(shu)表面和縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外金屬(shu)(shu)表面之間組成了氧(yang)濃差電池,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)是陽極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外是陰極(ji)。由于(yu)陽極(ji)的(de)(de)面積(ji)相對于(yu)陰極(ji)要(yao)小得多(duo),結果縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)(shu)發生(sheng)強(qiang)烈的(de)(de)溶(rong)解,在縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)口處(chu)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(de)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,加速腐蝕。
在無(wu)氯(lv)離子的(de)情(qing)況下,上述(shu)氧的(de)濃差電池和(he)縫內(nei)鐵離子的(de)水(shui)解會使縫內(nei)碳鋼(gang)加速(su)腐(fu)蝕。
為防止縫隙腐(fu)蝕,在(zai)結構(gou)設計時,應避免形成縫隙和易積液的死角(jiao),可用焊接代替螺栓連(lian)接,在(zai)縫隙中間(jian)加固(gu)體填料等方法。

