影響不銹鋼縫隙腐蝕的因素是多方面的,主要包括材料成分、環境因素、縫隙尺寸等。


1. 材料成分


  具有自鈍(dun)化(hua)性能的(de)(de)金(jin)屬(shu),其縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)敏感性較(jiao)(jiao)高。縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)受金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)粗糙(cao)度的(de)(de)影(ying)響,較(jiao)(jiao)粗糙(cao)的(de)(de)以(yi)及表(biao)(biao)面(mian)有渣屑(xie)殘(can)留的(de)(de)金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)容易(yi)發生縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)。金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)(de)合金(jin)元(yuan)(yuan)素也(ye)會(hui)影(ying)響縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)。研究表(biao)(biao)明,針對不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料(liao)的(de)(de)縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi),Rh和(he)Pd是有害元(yuan)(yuan)素,當Cr、Ni、Mo元(yuan)(yuan)素共存(cun)時,可(ke)以(yi)減(jian)緩縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi),其中(zhong),Mo元(yuan)(yuan)素在改善縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)方面(mian)尤為重要(yao)。對于含Mo的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang),在材(cai)料(liao)中(zhong)添加Si、N和(he)Cu元(yuan)(yuan)素,也(ye)可(ke)以(yi)提高材(cai)料(liao)在海(hai)水里(li)的(de)(de)耐縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)(shi)(shi)能力(li)。


2. 環境(jing)因素


  環境溫度(du)、pH值、氯離子濃(nong)度(du)、含(han)氧量(liang)等(deng)都會(hui)影(ying)響(xiang)縫隙(xi)腐(fu)蝕。在中(zhong)(zhong)性電(dian)解質內,介質中(zhong)(zhong)含(han)氧量(liang)較大時,縫隙(xi)外陰(yin)極反應速率增加,縫隙(xi)腐(fu)蝕速率也加快。當介質中(zhong)(zhong)含(han)氧量(liang)小于0.5mg/L時,縫隙(xi)腐(fu)蝕發(fa)生(sheng)概率較小。酸性介質中(zhong)(zhong),陰(yin)極反應以(yi)H+的放電(dian)過程為主,氧含(han)量(liang)不影(ying)響(xiang)陽極反應,因此,幾乎(hu)對(dui)縫隙(xi)腐(fu)蝕沒有影(ying)響(xiang)。


  溫(wen)(wen)度對縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)影響較為復雜,具有兩(liang)面(mian)性(xing)。一(yi)方面(mian),溫(wen)(wen)度作為電(dian)化(hua)學反應推(tui)動力的(de)(de)重要組(zu)成部分,能夠加快(kuai)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率;另一(yi)方面(mian),氧氣(qi)在溶液中的(de)(de)溶解(jie)度隨溫(wen)(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而降低,對于中性(xing)溶液,氧含量的(de)(de)降低減緩了縫隙(xi)外(wai)陰極反應。對于縫隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi),當(dang)溫(wen)(wen)度較低時,腐(fu)(fu)蝕(shi)速率隨溫(wen)(wen)度的(de)(de)升(sheng)高而增大。


  鹵(lu)素離子對(dui)于縫(feng)隙腐也有一(yi)定影響,其中(zhong)氯離子濃(nong)度對(dui)縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)影響較(jiao)大。鹵(lu)素離子的(de)(de)存在(zai),使縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)發生更加容易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)、深度(du)(du)等幾何(he)尺(chi)寸(cun)都會(hui)影響縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),這是因(yin)為縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸(cun)影響了(le)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內氧的(de)(de)(de)含(han)量(liang),同時(shi)(shi)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)決定了(le)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內陰(yin)陽面積的(de)(de)(de)大小(xiao)。發生縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)時(shi)(shi),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)內金(jin)屬(shu)為陽極,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)外的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)為陰(yin)極,構成了(le)大陰(yin)極小(xiao)陽極的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電池。2Cr13不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)氯離(li)子環(huan)境(jing)中,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深度(du)(du)和腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)的(de)(de)(de)關系如圖3-2所示,從圖中可以(yi)看(kan)出(chu),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)在(zai)0.05~0.25mm之間時(shi)(shi),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)率(lv)隨著(zhu)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)而(er)降低,而(er)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深度(du)(du)隨縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)先增(zeng)大后(hou)變小(xiao),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)在(zai)0.10~0.12mm時(shi)(shi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)深度(du)(du)最大,當縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)大于0.25mm時(shi)(shi),該體系中不產生縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。


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4. 縫(feng)隙接(jie)觸(chu)面材(cai)料


  在實際生產中,形成縫隙的材料以金屬-金屬居多,但也有金屬-非金屬的情況,例如螺栓與非金屬墊片之間存在縫隙。組成縫隙接觸面的材料對縫隙腐蝕也有一定影響。在含FeCl3的溶液中,對比不銹鋼316L-316L、316L-四氟乙烯、316L-橡膠、316L-聚氯乙烯塑料之間的縫隙腐蝕發現,316L-316L、316L-四氟乙烯接觸面的腐蝕面大但較淺,腐蝕向橫向擴展;316L-橡膠接觸面的腐蝕面小但較深,腐蝕向深處發展;316L-聚氯乙烯接觸面的腐蝕面積和深度都較大,是四種縫隙類型中腐蝕最為嚴重的一類。


  由于縫隙(xi)(xi)腐蝕發生在狹窄(zhai)的(de)空間(jian),這(zhe)對研(yan)究(jiu)帶來了一(yi)(yi)定困難(nan)。目前(qian),研(yan)究(jiu)縫隙(xi)(xi)腐蝕的(de)方(fang)法(fa)分為三種(zhong):①. 以真實的(de)縫隙(xi)(xi)為對象(xiang),通常是(shi)(shi)采用原位測(ce)(ce)量(liang)、取(qu)(qu)樣(yang)等(deng)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu);②. 建(jian)立模(mo)擬縫隙(xi)(xi);③. 數值(zhi)模(mo)擬,通過(guo)有限元軟件模(mo)擬縫隙(xi)(xi)內的(de)情況。原位研(yan)究(jiu)是(shi)(shi)比較(jiao)準確的(de)一(yi)(yi)種(zhong)研(yan)究(jiu)方(fang)法(fa),但受(shou)(shou)縫隙(xi)(xi)空間(jian)結構和(he)尺(chi)寸(cun)的(de)影響(xiang),測(ce)(ce)量(liang)和(he)取(qu)(qu)樣(yang)是(shi)(shi)非常困難(nan)的(de),從而影響(xiang)了研(yan)究(jiu)結果。模(mo)擬縫隙(xi)(xi)測(ce)(ce)量(liang)的(de)方(fang)法(fa)較(jiao)多,已形(xing)成(cheng)GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化鐵(tie)縫隙(xi)(xi)腐蝕試驗(yan)方(fang)法(fa)、GB/T 13671-1992不銹鋼縫隙(xi)(xi)腐蝕電(dian)化學(xue)試驗(yan)方(fang)法(fa)等(deng)國家標準。數值(zhi)模(mo)擬法(fa)是(shi)(shi)隨(sui)著計(ji)算機技術(shu)新發展(zhan)的(de)一(yi)(yi)種(zhong)縫隙(xi)(xi)腐蝕研(yan)究(jiu)方(fang)法(fa),不但具有節省時間(jian)、節省試驗(yan)成(cheng)本的(de)優勢,且克服了試驗(yan)中(zhong)受(shou)(shou)縫隙(xi)(xi)尺(chi)寸(cun)影響(xiang)的(de)缺(que)點。