什么是縫隙腐蝕，影響縫隙腐蝕的因素有哪些？

什么是縫隙腐蝕

縫隙腐蝕是指在腐蝕介質(zhì)中的金屬表面上，在縫隙和其他隱蔽的區(qū)域內(nèi)發(fā)生的局部腐蝕。一般情況下，孔穴、墊片接觸面、搭接縫內(nèi)、沉積物下、緊固件縫隙內(nèi)是常發(fā)生縫隙腐蝕的地方。此外，縫隙腐蝕也是一種電化學腐蝕。

那么縫隙是怎么被腐蝕的?縫隙腐蝕是由于金屬離子和溶解氣體在侵蝕溶液中造成縫隙內(nèi)外濃度不均勻、形成電位差，從而影響電極過程動力學以至建立起電化學電池所致。當在金屬表面上始發(fā)局部腐蝕并進一步擴展時，其中陽極區(qū)出現(xiàn)氧化過程，陰極區(qū)出現(xiàn)某些還原過程(如O2的還原等)。當縫隙內(nèi)溶液中的溶解氧完全消耗掉而得不到補充時，縫隙內(nèi)的鈍化膜就開始還原性溶解。由此導致腐蝕產(chǎn)物金屬鹽逐漸濃縮，濃縮的金屬鹽水解又使縫隙內(nèi)的pH值急劇下降，當下降到該金屬在濃縮溶液中失去鈍化膜的pH值時，縫隙內(nèi)不銹鋼的鈍化膜就會發(fā)生全面性的還原性破壞，從而產(chǎn)生縫隙腐蝕。

縫隙腐蝕的影響因素與孔蝕的相似。控制縫隙腐蝕除可以采取防止孔蝕的相似措施外，在設備、容器設計中還應盡量注意結構的合理性，盡可能避免形成縫隙和積液的死角。對不可避免的縫隙，要采取相應的保護措施。另外，盡量控制介質(zhì)中溶解氧的濃度，使其低于5×10^-6mol/L，這樣在縫隙處就很難形成氧濃差電池，縫隙腐蝕則難以啟動。此外，在不銹鋼小口徑管件的選型時，部分設計單位避免采用承插焊連接。

縫隙腐蝕的影響因素

1、金屬的性質(zhì)

金屬對縫隙腐蝕的敏感性視其自鈍化能力的高低而定，自鈍化能力強，敏感性高;自鈍化能力弱，敏感性就低。例如Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不銹鋼的耐腐蝕性能，均涉及對鈍化膜的穩(wěn)定性和再鈍化能力所起的作用。

2、縫隙的幾何形狀

間隙的寬度和深度以及內(nèi)外面積比，它們決定了氧進入縫隙的難易程度，電解質(zhì)組成的化、電位的分布及宏觀電池的有效性。

3、環(huán)境因素

不銹鋼的縫隙腐蝕大多發(fā)生在充氣的中性氯化物介質(zhì)，如海水中，通常介質(zhì)中氯離子的度越高，發(fā)生縫隙腐蝕的可能性越大。當氯離子濃度超過0.1%時便發(fā)生縫隙腐蝕的可能。除了氯離子外，溴離子和碘離子也能引起縫隙腐蝕。此外，介質(zhì)溶解氧濃度大于0.5×106時也會引起縫隙腐蝕。溫度越高，發(fā)生縫隙腐蝕的危險性越大。具體有如下規(guī)律：

a、溶液中氯離子濃度：氯離子濃度增加，點位負移，縫隙腐蝕加速。

b、溶液中溶解的氧濃度：氧濃度增加，縫外陰極還原反應更易進行，縫隙腐蝕加劇。

c、溫度：溫度變化對縫隙腐蝕的影響是比較復雜的，因為溫度帶對各相關因素產(chǎn)生不同的甚至是相反的影響。一方面，溫度升高使傳輸過程及反應動力學加速，從而增大陽極反應速度;另一方面，在敞開系統(tǒng)的溶液中，溶解氧濃度隨溫度升高而下降，并視陽極和陰極兩種反應的綜合結果而定，大約在80.0℃，不銹鋼的縫隙腐蝕達到極大。高于此溫度，由于溶液的溶氧下降，縫隙腐蝕速度下降。在含有氯離子的溶氧中，各種不銹鋼存在一個臨界縫隙腐蝕速度。

d、pH：只要縫外金屬能夠保持鈍態(tài)，pH降低，縫隙腐蝕量增加。

e、腐蝕介質(zhì)的流速：流速有正、反兩個方面的作用。增加腐蝕溶液的流速，使輸送到縫隙外部的金屬表面上的氧量增加，縫隙腐蝕量也增加。

304鋼O形圈密封腐蝕試驗表明：0.15m/s流速的海水比靜止海水更易導致縫隙腐蝕。但是，若縫隙是由于海生物或沉積物造成，或是在設備運行過程中產(chǎn)生的殘渣或生成的疏松膜，流速慢反而容易堆積，流速快則不容易附著。從這個意義上來講，增加流速也有可能減少產(chǎn)生縫隙腐蝕的機會。