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. 材料成分


  具有(you)(you)自(zi)鈍化(hua)性(xing)能的金屬(shu)(shu)(shu),其縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏(min)感性(xing)較高。縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)受金屬(shu)(shu)(shu)表面粗糙度(du)的影(ying)(ying)響,較粗糙的以及表面有(you)(you)渣(zha)屑殘(can)留的金屬(shu)(shu)(shu)表面容易發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)的合(he)金元(yuan)(yuan)素(su)(su)也會(hui)影(ying)(ying)響縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。研究表明,針對(dui)不銹鋼(gang)材料的縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),Rh和(he)Pd是有(you)(you)害元(yuan)(yuan)素(su)(su),當(dang)Cr、Ni、Mo元(yuan)(yuan)素(su)(su)共存時(shi),可(ke)以減緩縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),其中(zhong),Mo元(yuan)(yuan)素(su)(su)在改善縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)方(fang)面尤為重要。對(dui)于(yu)含Mo的不銹鋼(gang),在材料中(zhong)添加Si、N和(he)Cu元(yuan)(yuan)素(su)(su),也可(ke)以提高材料在海水里的耐(nai)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能力。


2. 環(huan)境(jing)因素(su)


  環境溫度、pH值、氯離(li)子濃度、含(han)氧量等都(dou)會影響縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)。在中性電解(jie)質(zhi)內,介(jie)質(zhi)中含(han)氧量較大時(shi),縫(feng)隙外陰極反應速(su)率(lv)增加(jia),縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)速(su)率(lv)也加(jia)快(kuai)。當(dang)介(jie)質(zhi)中含(han)氧量小于0.5mg/L時(shi),縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)發生(sheng)概(gai)率(lv)較小。酸性介(jie)質(zhi)中,陰極反應以H+的(de)放電過程為(wei)主,氧含(han)量不影響陽(yang)極反應,因(yin)此,幾乎對縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)沒(mei)有(you)影響。


  溫(wen)度對(dui)縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)影響較(jiao)為復雜,具有兩面性(xing)。一方面,溫(wen)度作(zuo)為電化(hua)學反應推(tui)動力的(de)(de)重要組成部分,能夠加(jia)快腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率;另一方面,氧氣在(zai)溶液中的(de)(de)溶解度隨溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而降低,對(dui)于中性(xing)溶液,氧含(han)量(liang)的(de)(de)降低減緩了縫(feng)隙(xi)外陰極反應。對(dui)于縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),當(dang)溫(wen)度較(jiao)低時,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速率隨溫(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而增大。


  鹵素(su)(su)離(li)子(zi)對于縫隙腐(fu)也(ye)有一(yi)定影(ying)響,其(qi)中(zhong)氯離(li)子(zi)濃度對縫隙腐(fu)蝕的(de)影(ying)響較大。鹵素(su)(su)離(li)子(zi)的(de)存在,使縫隙腐(fu)蝕的(de)發生(sheng)更加容易(yi)。


3. 縫(feng)隙尺(chi)寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)、深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)等幾何尺寸都會影響(xiang)(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),這是因為縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)尺寸影響(xiang)(xiang)了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內氧的含(han)量,同時縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)決(jue)定了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內陰(yin)陽面(mian)積的大小。發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)時,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內金屬(shu)為陽極,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)外的金屬(shu)為陰(yin)極,構(gou)成了(le)大陰(yin)極小陽極的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)池(chi)。2Cr13不銹鋼在(zai)氯離子環境中(zhong),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)的關系如圖(tu)3-2所示,從(cong)圖(tu)中(zhong)可以看出(chu),縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)0.05~0.25mm之間時,腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率(lv)隨(sui)著縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)而降低,而腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)隨(sui)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)先增大后變小,縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)0.10~0.12mm時腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)最大,當縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)大于0.25mm時,該體系中(zhong)不產生縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


2.jpg


4. 縫隙接觸面材料


  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(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生(sheng)在(zai)狹窄(zhai)的(de)(de)空間,這對(dui)研(yan)(yan)究(jiu)帶來了(le)一(yi)定困難。目前,研(yan)(yan)究(jiu)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法分為三(san)種(zhong):①. 以(yi)真實的(de)(de)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)為對(dui)象,通常是采用原(yuan)(yuan)位測(ce)(ce)(ce)量(liang)、取樣等方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法進(jin)行(xing)研(yan)(yan)究(jiu);②. 建立模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi);③. 數(shu)值模(mo)擬(ni)(ni),通過有(you)限元軟件模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內的(de)(de)情(qing)況。原(yuan)(yuan)位研(yan)(yan)究(jiu)是比較準確(que)的(de)(de)一(yi)種(zhong)研(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法,但(dan)受(shou)(shou)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)空間結構和尺寸(cun)的(de)(de)影(ying)(ying)響,測(ce)(ce)(ce)量(liang)和取樣是非常困難的(de)(de),從而影(ying)(ying)響了(le)研(yan)(yan)究(jiu)結果。模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法較多,已形(xing)成(cheng)GB/T 10127-2002不(bu)銹(xiu)鋼三(san)氯化鐵(tie)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法、GB/T 13671-1992不(bu)銹(xiu)鋼縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)化學試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法等國家標準。數(shu)值模(mo)擬(ni)(ni)法是隨著(zhu)計算機技術新發(fa)展的(de)(de)一(yi)種(zhong)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)研(yan)(yan)究(jiu)方(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法,不(bu)但(dan)具有(you)節省時間、節省試(shi)驗(yan)成(cheng)本(ben)的(de)(de)優勢,且克服了(le)試(shi)驗(yan)中受(shou)(shou)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)尺寸(cun)影(ying)(ying)響的(de)(de)缺點(dian)。