縫隙(xi)腐蝕(shi)是指在介(jie)(jie)質中,由于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)之間(jian)形(xing)成很小的縫隙(xi),使(shi)縫內介(jie)(jie)質處于滯(zhi)流狀(zhuang)態,從而引起縫內金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的加速腐蝕(shi)。


  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(mian)以碳鋼為例討論在(zai)有氯離子(zi)和無氯離子(zi)介質中(zhong)縫隙腐蝕的機理。


  腐(fu)蝕(shi)剛開(kai)始時,氧(yang)的去極(ji)化腐(fu)蝕(shi)在縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)外(wai)均勻進行(xing)。因滯流關系(xi),氧(yang)只能以擴散方式向縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)遷移,使(shi)縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)的氧(yang)消耗(hao)后(hou)難以得到補(bu)充,氧(yang)的還原反(fan)應很快(kuai)便終止(zhi),而(er)縫(feng)(feng)(feng)外(wai)的氧(yang)可以連續地得到補(bu)充,于是縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)金屬(shu)表面(mian)(mian)和縫(feng)(feng)(feng)外(wai)金屬(shu)表面(mian)(mian)之間(jian)組成(cheng)了氧(yang)濃(nong)差(cha)電池,縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)是陽(yang)極(ji),縫(feng)(feng)(feng)外(wai)是陰(yin)(yin)極(ji)。由于陽(yang)極(ji)的面(mian)(mian)積(ji)相對于陰(yin)(yin)極(ji)要小得多,結果縫(feng)(feng)(feng)內(nei)(nei)(nei)金屬(shu)發(fa)生強烈的溶解,在縫(feng)(feng)(feng)口(kou)處(chu)腐(fu)蝕(shi)產物(wu)逐步沉積(ji),使(shi)縫(feng)(feng)(feng)隙發(fa)展為閉塞電池。


 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(de)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(wu)氯離子的情況(kuang)下,上述氧(yang)的濃差電(dian)池和縫(feng)(feng)內鐵(tie)離子的水解會使(shi)縫(feng)(feng)內碳鋼(gang)加速(su)腐(fu)蝕(shi)。


 為防止縫隙腐蝕(shi),在結(jie)構設計時(shi),應避免形成縫隙和易積液的死角,可用焊接代替螺栓連(lian)接,在縫隙中間加固體填料(liao)等方法(fa)。