影響不銹鋼縫隙腐蝕(shi)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(ju)有自鈍化性能的(de)(de)金(jin)屬(shu),其縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)敏感性較(jiao)高。縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)受金(jin)屬(shu)表面粗糙度的(de)(de)影響(xiang)(xiang),較(jiao)粗糙的(de)(de)以(yi)及表面有渣屑殘留的(de)(de)金(jin)屬(shu)表面容易發(fa)生縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)。金(jin)屬(shu)中的(de)(de)合金(jin)元素也會影響(xiang)(xiang)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)。研究(jiu)表明,針對不(bu)銹(xiu)鋼材料(liao)的(de)(de)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi),Rh和Pd是有害元素,當Cr、Ni、Mo元素共存(cun)時(shi),可以(yi)減緩縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi),其中,Mo元素在改善(shan)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)方面尤(you)為重要。對于含(han)Mo的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼,在材料(liao)中添加(jia)Si、N和Cu元素,也可以(yi)提高材料(liao)在海水里的(de)(de)耐縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)能力(li)。


2. 環(huan)境因素(su)


  環(huan)境溫(wen)度、pH值、氯離子濃度、含氧(yang)(yang)量等(deng)都會影(ying)響(xiang)(xiang)縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕。在(zai)中(zhong)性電(dian)解質內,介(jie)質中(zhong)含氧(yang)(yang)量較大時,縫隙(xi)外陰(yin)極(ji)反應(ying)速率(lv)增加,縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕速率(lv)也加快。當(dang)介(jie)質中(zhong)含氧(yang)(yang)量小于0.5mg/L時,縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕發生概率(lv)較小。酸性介(jie)質中(zhong),陰(yin)極(ji)反應(ying)以H+的放電(dian)過程為主,氧(yang)(yang)含量不影(ying)響(xiang)(xiang)陽極(ji)反應(ying),因(yin)此,幾乎對縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕沒有影(ying)響(xiang)(xiang)。


  溫(wen)度(du)對縫隙腐蝕的(de)影響較(jiao)為復雜,具(ju)有(you)兩面(mian)性。一(yi)方(fang)面(mian),溫(wen)度(du)作為電化學反應推(tui)動力的(de)重要組成部(bu)分,能(neng)夠加快(kuai)腐蝕速率(lv);另一(yi)方(fang)面(mian),氧氣在溶液中(zhong)的(de)溶解度(du)隨溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)(gao)而(er)降低,對于(yu)中(zhong)性溶液,氧含(han)量的(de)降低減緩了縫隙外陰極反應。對于(yu)縫隙腐蝕,當(dang)溫(wen)度(du)較(jiao)低時(shi),腐蝕速率(lv)隨溫(wen)度(du)的(de)升高(gao)(gao)而(er)增(zeng)大。


  鹵素離子(zi)對于(yu)縫(feng)隙(xi)腐(fu)也有一(yi)定影響,其中氯(lv)離子(zi)濃(nong)度對縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的影響較(jiao)大。鹵素離子(zi)的存在,使縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的發生(sheng)更(geng)加容(rong)易(yi)。


3. 縫隙尺(chi)寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度、深(shen)度等幾何尺寸(cun)都會影響縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi),這(zhe)是因為(wei)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)尺寸(cun)影響了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)氧的(de)含量(liang),同時(shi)(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度決定了(le)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)陰陽面積的(de)大小(xiao)(xiao)。發生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)金屬(shu)為(wei)陽極(ji),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)外的(de)金屬(shu)為(wei)陰極(ji),構(gou)成了(le)大陰極(ji)小(xiao)(xiao)陽極(ji)的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)電池。2Cr13不銹鋼(gang)在(zai)氯離子環境中,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度、腐蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度和腐蝕(shi)(shi)(shi)率的(de)關系如(ru)圖(tu)3-2所示,從圖(tu)中可(ke)以看出(chu),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度在(zai)0.05~0.25mm之間(jian)時(shi)(shi),腐蝕(shi)(shi)(shi)率隨著(zhu)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)(kuan)而(er)降低(di),而(er)腐蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度隨縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)寬(kuan)(kuan)先增大后變(bian)小(xiao)(xiao),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度在(zai)0.10~0.12mm時(shi)(shi)腐蝕(shi)(shi)(shi)深(shen)度最大,當縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度大于0.25mm時(shi)(shi),該體系中不產生縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)。


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4. 縫隙(xi)接觸(chu)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)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)生在狹窄(zhai)的(de)空(kong)間,這對研究帶來了(le)一定困難(nan)。目前,研究縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)分為三種(zhong):①. 以真(zhen)實(shi)的(de)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)為對象,通常是采用原(yuan)位測量(liang)、取樣(yang)等(deng)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)進(jin)行研究;②. 建立模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi);③. 數值模(mo)擬,通過(guo)有限元軟件(jian)模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)內(nei)的(de)情況。原(yuan)位研究是比(bi)較準(zhun)確的(de)一種(zhong)研究方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa),但(dan)受縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)空(kong)間結構和尺寸的(de)影響(xiang),測量(liang)和取樣(yang)是非常困難(nan)的(de),從而(er)影響(xiang)了(le)研究結果。模(mo)擬縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)測量(liang)的(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)較多(duo),已形成(cheng)(cheng)GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化(hua)(hua)鐵縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不銹鋼縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)電化(hua)(hua)學試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)等(deng)國家標(biao)準(zhun)。數值模(mo)擬法(fa)(fa)是隨(sui)著計算機技術(shu)新發(fa)展的(de)一種(zhong)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)研究方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa),不但(dan)具有節(jie)省時間、節(jie)省試(shi)驗(yan)成(cheng)(cheng)本的(de)優(you)勢,且克(ke)服了(le)試(shi)驗(yan)中受縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)尺寸影響(xiang)的(de)缺點。