縫(feng)隙(xi)腐蝕是指在(zai)介質(zhi)中,由于(yu)(yu)金屬(shu)(shu)(shu)與(yu)金屬(shu)(shu)(shu)或金屬(shu)(shu)(shu)與(yu)非金屬(shu)(shu)(shu)之間形成很小的縫(feng)隙(xi),使(shi)縫(feng)內介質(zhi)處于(yu)(yu)滯流狀態,從(cong)而(er)引(yin)起縫(feng)內金屬(shu)(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。
下面以碳鋼(gang)為例討論在有氯離子和無氯離子介(jie)質(zhi)中縫(feng)隙腐蝕(shi)的機理。
腐蝕(shi)剛開(kai)始時,氧(yang)(yang)(yang)的(de)去(qu)極化(hua)腐蝕(shi)在(zai)縫(feng)(feng)(feng)內(nei)外均勻(yun)進(jin)行。因(yin)滯流(liu)關(guan)系,氧(yang)(yang)(yang)只(zhi)能以擴(kuo)散方式向縫(feng)(feng)(feng)內(nei)遷移,使縫(feng)(feng)(feng)內(nei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)耗后(hou)難以得(de)(de)到(dao)補(bu)充(chong),氧(yang)(yang)(yang)的(de)還原反應很快便(bian)終止(zhi),而縫(feng)(feng)(feng)外的(de)氧(yang)(yang)(yang)可以連(lian)續(xu)地得(de)(de)到(dao)補(bu)充(chong),于(yu)(yu)是縫(feng)(feng)(feng)內(nei)金(jin)屬(shu)表面和縫(feng)(feng)(feng)外金(jin)屬(shu)表面之間(jian)組成了氧(yang)(yang)(yang)濃差電(dian)池,縫(feng)(feng)(feng)內(nei)是陽(yang)極,縫(feng)(feng)(feng)外是陰極。由于(yu)(yu)陽(yang)極的(de)面積(ji)(ji)相對于(yu)(yu)陰極要小得(de)(de)多,結果(guo)縫(feng)(feng)(feng)內(nei)金(jin)屬(shu)發生強烈的(de)溶解,在(zai)縫(feng)(feng)(feng)口處腐蝕(shi)產物(wu)逐步沉積(ji)(ji),使縫(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)
生成腐蝕性(xing)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(jia),加(jia)速(su)腐蝕。
在無氯離子(zi)的(de)情況下,上述氧的(de)濃差電池和縫(feng)內鐵離子(zi)的(de)水解會(hui)使縫(feng)內碳鋼加速(su)腐蝕(shi)。
為防止縫隙(xi)腐(fu)蝕,在結構設計時,應避(bi)免形成縫隙(xi)和易積(ji)液的死角,可用焊接(jie)代替(ti)螺栓連接(jie),在縫隙(xi)中間加固體填(tian)料(liao)等(deng)方法。

