縫(feng)隙腐蝕是指在介(jie)(jie)質中,由(you)于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)與(yu)金(jin)屬(shu)(shu)或金(jin)屬(shu)(shu)與(yu)非金(jin)屬(shu)(shu)之間形成很(hen)小的縫(feng)隙,使縫(feng)內(nei)(nei)介(jie)(jie)質處于(yu)滯流狀態,從(cong)而引起縫(feng)內(nei)(nei)金(jin)屬(shu)(shu)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(xia)面(mian)以碳鋼(gang)為例(li)討論(lun)在有氯離子和無氯離子介(jie)質中縫隙腐蝕(shi)的機理。
腐蝕(shi)剛開始時,氧的(de)(de)去極(ji)化腐蝕(shi)在縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)外均勻進行。因(yin)滯(zhi)流關系,氧只(zhi)能(neng)以擴散方(fang)式向縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)遷(qian)移,使(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)的(de)(de)氧消耗后難(nan)以得到補充,氧的(de)(de)還原反應很快便終止,而(er)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外的(de)(de)氧可以連續(xu)地得到補充,于是縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)金屬(shu)表面(mian)和縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外金屬(shu)表面(mian)之間組成了氧濃差電(dian)池,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)是陽極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)外是陰極(ji)。由(you)于陽極(ji)的(de)(de)面(mian)積相對于陰極(ji)要(yao)小(xiao)得多,結果縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)(nei)金屬(shu)發生強(qiang)烈的(de)(de)溶解(jie),在縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)口處(chu)腐蝕(shi)產(chan)物逐(zhu)步沉積,使(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙發展為閉塞電(dian)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(sheng)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)
使縫內酸度增加,加速腐(fu)蝕。
在無氯離(li)子的(de)(de)情況下,上述氧的(de)(de)濃(nong)差(cha)電池和(he)縫內鐵(tie)離(li)子的(de)(de)水解(jie)會使縫內碳(tan)鋼加速腐蝕。
為防止縫隙(xi)腐蝕,在結構設計時(shi),應避免形成縫隙(xi)和易(yi)積液(ye)的(de)死角,可用焊(han)接代替螺栓連接,在縫隙(xi)中間(jian)加固體填料等方法。

