影響不銹鋼縫隙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. 材料成(cheng)分


  具有(you)自(zi)鈍化性(xing)能(neng)的金(jin)(jin)屬(shu),其縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感性(xing)較高。縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)受金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙度的影(ying)響,較粗(cu)糙的以(yi)及表(biao)(biao)面(mian)有(you)渣屑殘留的金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)容易發生縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)的合金(jin)(jin)元(yuan)素也(ye)會影(ying)響縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。研究(jiu)表(biao)(biao)明,針對不銹鋼材(cai)(cai)料的縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),Rh和Pd是有(you)害(hai)元(yuan)素,當Cr、Ni、Mo元(yuan)素共(gong)存時,可(ke)(ke)以(yi)減緩縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),其中(zhong),Mo元(yuan)素在(zai)改(gai)善縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)方面(mian)尤為重要。對于含Mo的不銹鋼,在(zai)材(cai)(cai)料中(zhong)添加Si、N和Cu元(yuan)素,也(ye)可(ke)(ke)以(yi)提高材(cai)(cai)料在(zai)海水里的耐縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)力。


2. 環境(jing)因素


  環(huan)境溫度(du)、pH值(zhi)、氯離子濃度(du)、含氧(yang)(yang)量等都會影(ying)響縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)。在中性(xing)電解質(zhi)內,介質(zhi)中含氧(yang)(yang)量較大時,縫隙(xi)外陰極反(fan)應速率(lv)增加,縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)速率(lv)也(ye)加快。當介質(zhi)中含氧(yang)(yang)量小于0.5mg/L時,縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生概率(lv)較小。酸性(xing)介質(zhi)中,陰極反(fan)應以H+的(de)放電過(guo)程為主,氧(yang)(yang)含量不影(ying)響陽極反(fan)應,因(yin)此,幾乎對縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)沒有影(ying)響。


  溫(wen)度(du)(du)(du)對(dui)(dui)縫隙腐(fu)蝕的影(ying)響(xiang)較(jiao)為(wei)復雜(za),具(ju)有兩面性。一方(fang)面,溫(wen)度(du)(du)(du)作為(wei)電化學反(fan)應推(tui)動力(li)的重要(yao)組成部分,能夠(gou)加快腐(fu)蝕速率;另(ling)一方(fang)面,氧氣在溶(rong)液中的溶(rong)解度(du)(du)(du)隨溫(wen)度(du)(du)(du)的升高而降低(di),對(dui)(dui)于中性溶(rong)液,氧含(han)量(liang)的降低(di)減緩了縫隙外(wai)陰極反(fan)應。對(dui)(dui)于縫隙腐(fu)蝕,當溫(wen)度(du)(du)(du)較(jiao)低(di)時,腐(fu)蝕速率隨溫(wen)度(du)(du)(du)的升高而增大。


  鹵素(su)離子對于縫隙(xi)腐也有一定影響,其中氯離子濃度(du)對縫隙(xi)腐蝕的影響較大。鹵素(su)離子的存(cun)在,使縫隙(xi)腐蝕的發生更加容易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)、深(shen)度(du)等幾何尺寸(cun)都會影響縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),這是因(yin)為縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)尺寸(cun)影響了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)氧的含量,同時(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)決(jue)定了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)陰陽(yang)面積(ji)的大(da)(da)小。發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)時(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)金(jin)屬(shu)為陽(yang)極,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)外的金(jin)屬(shu)為陰極,構成(cheng)了(le)大(da)(da)陰極小陽(yang)極的腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電池。2Cr13不銹鋼在(zai)氯離子環境中,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)和腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率的關系如圖3-2所示,從圖中可以看出,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)在(zai)0.05~0.25mm之(zhi)間時(shi),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率隨著縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)變(bian)寬而降低,而腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)隨縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)變(bian)寬先增大(da)(da)后變(bian)小,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)在(zai)0.10~0.12mm時(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深(shen)度(du)最大(da)(da),當(dang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬度(du)大(da)(da)于0.25mm時(shi),該體系中不產(chan)生縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。


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4. 縫隙接觸面材(cai)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)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)發生(sheng)在狹(xia)窄的(de)(de)(de)(de)空間,這對研(yan)(yan)(yan)究(jiu)帶來了(le)一定困難。目前,研(yan)(yan)(yan)究(jiu)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)分為(wei)三種:①. 以(yi)真實的(de)(de)(de)(de)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)為(wei)對象,通常是(shi)(shi)采用(yong)原位測量、取(qu)樣等方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)進行(xing)研(yan)(yan)(yan)究(jiu);②. 建(jian)立模擬(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi);③. 數值模擬(ni),通過有限元軟件模擬(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)。原位研(yan)(yan)(yan)究(jiu)是(shi)(shi)比較(jiao)準(zhun)確的(de)(de)(de)(de)一種研(yan)(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),但(dan)受縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)空間結構和尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)影響,測量和取(qu)樣是(shi)(shi)非常困難的(de)(de)(de)(de),從而影響了(le)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)結果。模擬(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)測量的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)較(jiao)多,已(yi)形成GB/T 10127-2002不(bu)銹(xiu)鋼三氯化鐵縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)試驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不(bu)銹(xiu)鋼縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)電化學試驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)等國(guo)家標準(zhun)。數值模擬(ni)法(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)(shi)隨著計算機技(ji)術新發展的(de)(de)(de)(de)一種縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),不(bu)但(dan)具有節省時間、節省試驗成本(ben)的(de)(de)(de)(de)優勢(shi),且(qie)克服了(le)試驗中受縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影響的(de)(de)(de)(de)缺點。