縫隙腐蝕是指(zhi)在介(jie)質中(zhong),由于金(jin)屬(shu)(shu)與金(jin)屬(shu)(shu)或金(jin)屬(shu)(shu)與非金(jin)屬(shu)(shu)之(zhi)間形成很小(xiao)的(de)縫隙,使縫內介(jie)質處于滯流狀態,從而引起縫內金(jin)屬(shu)(shu)的(de)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(shi)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(xia)面(mian)以(yi)碳鋼為(wei)例(li)討論(lun)在有氯離子和(he)無氯離子介質中縫隙腐(fu)蝕的機理。


  腐(fu)(fu)蝕(shi)剛開(kai)始時,氧(yang)的(de)(de)去(qu)極(ji)(ji)化(hua)腐(fu)(fu)蝕(shi)在縫(feng)內外(wai)均勻進行(xing)。因滯流關系,氧(yang)只能以擴散方式向縫(feng)內遷移,使縫(feng)內的(de)(de)氧(yang)消耗(hao)后(hou)難以得(de)(de)到補(bu)充(chong),氧(yang)的(de)(de)還原反應很快便終止,而縫(feng)外(wai)的(de)(de)氧(yang)可(ke)以連(lian)續(xu)地得(de)(de)到補(bu)充(chong),于(yu)(yu)是(shi)(shi)縫(feng)內金屬表面(mian)(mian)和縫(feng)外(wai)金屬表面(mian)(mian)之間組成了氧(yang)濃差(cha)電池,縫(feng)內是(shi)(shi)陽極(ji)(ji),縫(feng)外(wai)是(shi)(shi)陰(yin)極(ji)(ji)。由(you)于(yu)(yu)陽極(ji)(ji)的(de)(de)面(mian)(mian)積相對于(yu)(yu)陰(yin)極(ji)(ji)要小(xiao)得(de)(de)多,結果縫(feng)內金屬發(fa)生強烈的(de)(de)溶解,在縫(feng)口處(chu)腐(fu)(fu)蝕(shi)產物逐步沉積,使縫(feng)隙發(fa)展為閉(bi)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HCl。


  縫內積累的Fe2+會發生水解:


      3Fe2++4H2O→Fe3O4+8H++2e      (9.2)


 使(shi)縫(feng)內酸度增加,加速腐蝕。


 在無氯離(li)子的(de)情況下,上(shang)述(shu)氧的(de)濃差電池和縫內鐵離(li)子的(de)水解會使縫內碳鋼(gang)加速腐蝕。


 為防止縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕,在(zai)結(jie)構設計時(shi),應避(bi)免(mian)形成縫(feng)隙(xi)和易積液的死角,可用焊接(jie)代替(ti)螺栓(shuan)連接(jie),在(zai)縫(feng)隙(xi)中間加固體填料等方法(fa)。