縫隙腐蝕(shi)(shi)是指在介(jie)(jie)質(zhi)中,由(you)于(yu)(yu)金屬與(yu)(yu)金屬或金屬與(yu)(yu)非(fei)金屬之間形成很小的縫隙,使縫內介(jie)(jie)質(zhi)處(chu)于(yu)(yu)滯流狀(zhuang)態(tai),從而引起(qi)縫內金屬的加速腐蝕(shi)(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。


  下面以(yi)碳鋼為例討論在有氯離子(zi)和無氯離子(zi)介質中縫隙腐蝕(shi)的機(ji)理。


  腐蝕剛開始(shi)時,氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)去極(ji)化腐蝕在(zai)縫(feng)(feng)內(nei)外(wai)均勻進行。因滯流關(guan)系,氧(yang)(yang)(yang)只能以擴散方式向縫(feng)(feng)內(nei)遷移,使(shi)縫(feng)(feng)內(nei)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)消(xiao)耗后難以得(de)到補(bu)充,氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)還(huan)原反應很快便終止,而縫(feng)(feng)外(wai)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)可(ke)以連續地得(de)到補(bu)充,于是(shi)(shi)縫(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)(shu)表面(mian)和縫(feng)(feng)外(wai)金屬(shu)(shu)表面(mian)之(zhi)間組成了氧(yang)(yang)(yang)濃差(cha)電池,縫(feng)(feng)內(nei)是(shi)(shi)陽極(ji),縫(feng)(feng)外(wai)是(shi)(shi)陰極(ji)。由于陽極(ji)的(de)(de)(de)面(mian)積相對于陰極(ji)要小得(de)多,結果縫(feng)(feng)內(nei)金屬(shu)(shu)發生(sheng)強烈的(de)(de)(de)溶(rong)解,在(zai)縫(feng)(feng)口處腐蝕產物逐步沉積,使(shi)縫(feng)(feng)隙發展(zhan)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)


 使縫內酸度增加,加速腐蝕。


 在無氯離(li)(li)子(zi)的(de)情況下,上述氧的(de)濃(nong)差電池和縫內鐵離(li)(li)子(zi)的(de)水解會使縫內碳(tan)鋼加速(su)腐蝕。


 為防止縫(feng)隙(xi)腐蝕(shi),在結構(gou)設計時,應(ying)避免形(xing)成縫(feng)隙(xi)和易積液的死(si)角,可用焊接(jie)(jie)代(dai)替螺栓連接(jie)(jie),在縫(feng)隙(xi)中(zhong)間加固體(ti)填料等(deng)方(fang)法。