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


  具有自鈍(dun)化性能的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu),其縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性較高。縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)受金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)(biao)(biao)面粗糙度的(de)影響,較粗糙的(de)以(yi)及表(biao)(biao)(biao)面有渣(zha)屑殘留的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表(biao)(biao)(biao)面容易發生(sheng)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)。金(jin)屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)的(de)合金(jin)元素(su)(su)(su)也會影響縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)。研究表(biao)(biao)(biao)明,針對不銹(xiu)鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi),Rh和(he)Pd是(shi)有害元素(su)(su)(su),當Cr、Ni、Mo元素(su)(su)(su)共存時,可以(yi)減緩縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi),其中(zhong),Mo元素(su)(su)(su)在(zai)改善(shan)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)方(fang)面尤(you)為重要。對于含Mo的(de)不銹(xiu)鋼,在(zai)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)添加Si、N和(he)Cu元素(su)(su)(su),也可以(yi)提高材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)海水里的(de)耐縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)能力(li)。


2. 環境因素


  環(huan)境溫度、pH值、氯(lv)離(li)子濃(nong)度、含氧(yang)(yang)量等都會影(ying)響(xiang)(xiang)縫(feng)隙(xi)腐蝕。在中性(xing)電解(jie)質內,介(jie)(jie)質中含氧(yang)(yang)量較大時,縫(feng)隙(xi)外陰(yin)極(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)速率增(zeng)加,縫(feng)隙(xi)腐蝕速率也加快。當介(jie)(jie)質中含氧(yang)(yang)量小于0.5mg/L時,縫(feng)隙(xi)腐蝕發生(sheng)概率較小。酸性(xing)介(jie)(jie)質中,陰(yin)極(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)以H+的放電過程為主,氧(yang)(yang)含量不影(ying)響(xiang)(xiang)陽極(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying),因(yin)此,幾乎(hu)對縫(feng)隙(xi)腐蝕沒有影(ying)響(xiang)(xiang)。


  溫(wen)度對(dui)縫隙腐蝕(shi)的(de)影響較為復雜,具有(you)兩(liang)面(mian)性。一(yi)方面(mian),溫(wen)度作為電化學反應推動力的(de)重(zhong)要(yao)組成部(bu)分,能(neng)夠(gou)加快腐蝕(shi)速(su)率;另一(yi)方面(mian),氧氣(qi)在溶(rong)(rong)液中(zhong)的(de)溶(rong)(rong)解度隨溫(wen)度的(de)升(sheng)高而(er)降低,對(dui)于中(zhong)性溶(rong)(rong)液,氧含量的(de)降低減緩了縫隙外陰極反應。對(dui)于縫隙腐蝕(shi),當溫(wen)度較低時,腐蝕(shi)速(su)率隨溫(wen)度的(de)升(sheng)高而(er)增大。


  鹵素(su)離子對于縫隙腐也(ye)有一(yi)定影響,其中氯離子濃度對縫隙腐蝕(shi)的(de)影響較(jiao)大。鹵素(su)離子的(de)存在,使縫隙腐蝕(shi)的(de)發(fa)生更加容易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)、深度(du)(du)等幾何尺(chi)寸(cun)都(dou)會影(ying)響縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),這是因為縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸(cun)影(ying)響了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)氧的含(han)量,同時縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)決(jue)定了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)陰(yin)陽面積的大(da)小。發生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)時,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)金屬為陽極,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)外的金屬為陰(yin)極,構(gou)成了(le)大(da)陰(yin)極小陽極的腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電池(chi)。2Cr13不銹鋼在氯離(li)子(zi)環境(jing)中,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)、腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)和(he)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率的關系如圖3-2所(suo)示,從圖中可(ke)以看(kan)出,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)在0.05~0.25mm之間時,腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率隨(sui)著縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)而降低(di),而腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)隨(sui)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)先增大(da)后變小,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)在0.10~0.12mm時腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)最大(da),當縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)大(da)于0.25mm時,該體系中不產生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


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4. 縫隙(xi)接觸(chu)面材料(liao)


  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(you)于縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)發生在狹(xia)窄的(de)(de)空間(jian),這對(dui)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)帶來了一定(ding)困(kun)難。目(mu)前,研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)分為三(san)種:①. 以真實的(de)(de)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)為對(dui)象,通(tong)常(chang)是(shi)采用原位測量(liang)、取(qu)樣等(deng)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)進行研(yan)(yan)究(jiu)(jiu);②. 建立模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi);③. 數值模(mo)擬(ni)(ni),通(tong)過有(you)限元軟(ruan)件模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內的(de)(de)情況。原位研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)是(shi)比較(jiao)準確的(de)(de)一種研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa),但受縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)空間(jian)結(jie)構和尺寸的(de)(de)影響,測量(liang)和取(qu)樣是(shi)非常(chang)困(kun)難的(de)(de),從而影響了研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)結(jie)果。模(mo)擬(ni)(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)測量(liang)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)較(jiao)多(duo),已形成GB/T 10127-2002不銹(xiu)鋼三(san)氯(lv)化(hua)鐵縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不銹(xiu)鋼縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)電化(hua)學試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)等(deng)國(guo)家標準。數值模(mo)擬(ni)(ni)法(fa)(fa)(fa)是(shi)隨著(zhu)計算機技術新發展的(de)(de)一種縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa),不但具(ju)有(you)節省時間(jian)、節省試(shi)(shi)驗(yan)(yan)成本(ben)的(de)(de)優勢(shi),且克服了試(shi)(shi)驗(yan)(yan)中受縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)尺寸影響的(de)(de)缺(que)點。