縫隙腐蝕是兩個連接物之間的縫隙處發(fā)生的腐蝕,金屬和金屬間的連接(如鉚接、螺栓連接)縫隙、金屬和非金屬間的連接縫隙,以及金屬表面上的沉積物和金屬表面之間構成的縫隙,都會出現(xiàn)這種局部腐蝕。
縫隙腐蝕簡介:其縫寬(一般在0.025~0.1mm)足以使電解質溶液進入,使縫內金屬與縫外金屬構成短路原電池,并且在縫內發(fā)生強烈的腐蝕,這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。
許多金屬材料都能產(chǎn)生點蝕和縫隙腐蝕。不銹鋼、鋁合金等靠鈍化來增強耐蝕性的金屬材料,也易產(chǎn)生點蝕和縫隙腐蝕。許多環(huán)境介質都能引起金屬材料的點蝕和縫隙腐蝕,尤其是含氯離子的溶液。
縫隙腐蝕 是由縫隙內外介質間物質移動困難所引起的。為此,縫隙的寬度應足夠狹小。它的發(fā)展也是一個閉塞區(qū)內的自催化過程。例如處在海水等介質中的鋼制零部件,在縫隙腐蝕的起始階段,縫隙內外的金屬表面都發(fā)生以氧還原作為陰極反應的腐蝕過程。由于縫隙內的溶氧很快被消耗掉,而靠擴散補充又十分困難,縫隙內氧還原的陰極反應逐漸停止,縫隙內外建立了氧濃差電池??p隙外大面積上進行的氧還原陰極反應,則促進縫隙內金屬陽極溶解。縫隙內金屬溶解產(chǎn)生過剩的金屬陽離子(Me+),又使縫隙外的氯離子遷入縫隙內以保持電平衡。隨之而發(fā)生的金屬離子水解,使縫隙內酸度增高,又加速了金屬的陽極溶解(見圖)。 點腐蝕和縫隙腐蝕的比較 點腐蝕和縫隙腐蝕兩者的發(fā)展階段的機理是*的,但是它們的誘發(fā)機理和發(fā)生過程則有所不同。前者是由于材料的鈍態(tài)或保護層的局部破壞所引起,通過形成點蝕源而發(fā)展起來的;后者則是因介質的電化學不均勻性所引起,腐蝕一開始就在縫隙條件下受閉塞電池的作用。從電極電位來看,發(fā)生和發(fā)展縫隙腐蝕的電極電位比點蝕更低。從介質來看,縫隙腐蝕在不含氯離子的溶液中也會發(fā)生,而點蝕則多在含有特殊的活性陰離子條件下才會發(fā)生。
溶液中的氯離子濃度對兩種腐蝕有很大的影響,通常是氯離子濃度愈高,點蝕和縫隙腐蝕發(fā)生的可能性也愈大,而且發(fā)展的速度也愈快。其他鹵族離子也有類似的影響。一般溶液的溫度愈高,產(chǎn)生點蝕和縫隙腐蝕的危險性也愈大。
防止措施 提高材料耐點蝕性的重要措施是添加適當?shù)暮辖鹪兀ㄈ缭诓讳P鋼中添加鉬),采取鈍化處理及適當?shù)臒崽幚恚档徒饘俨牧现械膴A雜物含量。防止縫隙腐蝕的主要措施是在結構中要避免縫隙和能造成表面沉積的幾何形狀,要盡量用焊接代替鉚接,采用非吸濕性材料做墊圈。電化學保護對防止點蝕和縫隙腐蝕都有效。采用合適的耐點蝕和耐縫隙腐蝕的金屬材料也是防止點蝕與縫隙腐蝕的有效措施。