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(cai)料(liao)成分


  具有自鈍(dun)化性(xing)能的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu),其縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)較高(gao)。縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)受金(jin)屬(shu)表面(mian)(mian)粗糙度的(de)(de)(de)影響(xiang),較粗糙的(de)(de)(de)以及(ji)表面(mian)(mian)有渣屑(xie)殘留的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)表面(mian)(mian)容易發(fa)生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)。金(jin)屬(shu)中的(de)(de)(de)合金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)也(ye)(ye)會影響(xiang)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)。研究(jiu)表明(ming),針(zhen)對(dui)(dui)不銹(xiu)鋼(gang)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi),Rh和Pd是(shi)有害元(yuan)(yuan)素(su),當(dang)Cr、Ni、Mo元(yuan)(yuan)素(su)共存時,可以減緩縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi),其中,Mo元(yuan)(yuan)素(su)在改善縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)方面(mian)(mian)尤為重要。對(dui)(dui)于含Mo的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang),在材料(liao)(liao)中添加Si、N和Cu元(yuan)(yuan)素(su),也(ye)(ye)可以提(ti)高(gao)材料(liao)(liao)在海水里的(de)(de)(de)耐縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)能力(li)。


2. 環境因素


  環境溫度、pH值(zhi)、氯離子濃度、含氧(yang)(yang)量(liang)等(deng)都會影響縫隙(xi)腐蝕。在中性電解質內,介(jie)(jie)質中含氧(yang)(yang)量(liang)較(jiao)大時,縫隙(xi)外陰(yin)極反(fan)應(ying)速率增加,縫隙(xi)腐蝕速率也(ye)加快。當(dang)介(jie)(jie)質中含氧(yang)(yang)量(liang)小于0.5mg/L時,縫隙(xi)腐蝕發生概(gai)率較(jiao)小。酸性介(jie)(jie)質中,陰(yin)極反(fan)應(ying)以(yi)H+的放(fang)電過程(cheng)為主,氧(yang)(yang)含量(liang)不(bu)影響陽極反(fan)應(ying),因此(ci),幾(ji)乎對縫隙(xi)腐蝕沒有(you)影響。


  溫(wen)度(du)對縫隙腐(fu)蝕的影響較為復雜,具有兩面(mian)性(xing)。一(yi)方(fang)面(mian),溫(wen)度(du)作為電化學反應推動力的重要組成(cheng)部(bu)分(fen),能夠加快腐(fu)蝕速(su)率;另一(yi)方(fang)面(mian),氧(yang)氣在溶液中的溶解度(du)隨(sui)溫(wen)度(du)的升高而(er)降低,對于中性(xing)溶液,氧(yang)含量的降低減緩了縫隙外陰極反應。對于縫隙腐(fu)蝕,當溫(wen)度(du)較低時,腐(fu)蝕速(su)率隨(sui)溫(wen)度(du)的升高而(er)增(zeng)大。


  鹵素離(li)(li)子(zi)對(dui)于縫(feng)隙腐也有一定影(ying)(ying)響,其中(zhong)氯離(li)(li)子(zi)濃度對(dui)縫(feng)隙腐蝕的影(ying)(ying)響較大。鹵素離(li)(li)子(zi)的存在,使(shi)縫(feng)隙腐蝕的發(fa)生(sheng)更加容易(yi)。


3. 縫隙尺寸(cun)


  縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)、深(shen)度(du)等(deng)幾何尺(chi)寸都(dou)會影響縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕,這是(shi)因為(wei)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影響了(le)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)氧的(de)(de)含量,同(tong)時(shi)(shi)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)決定(ding)了(le)縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)陰陽(yang)面積的(de)(de)大小(xiao)(xiao)。發生縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕時(shi)(shi),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內(nei)(nei)金屬(shu)(shu)為(wei)陽(yang)極(ji),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)外的(de)(de)金屬(shu)(shu)為(wei)陰極(ji),構成了(le)大陰極(ji)小(xiao)(xiao)陽(yang)極(ji)的(de)(de)腐(fu)蝕電池。2Cr13不銹鋼在氯離子(zi)環境中,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)、腐(fu)蝕深(shen)度(du)和腐(fu)蝕率的(de)(de)關系如圖(tu)3-2所示(shi),從(cong)圖(tu)中可(ke)以看出,縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)在0.05~0.25mm之間時(shi)(shi),腐(fu)蝕率隨著縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)(bian)寬而降低,而腐(fu)蝕深(shen)度(du)隨縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變(bian)(bian)寬先增大后變(bian)(bian)小(xiao)(xiao),縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)在0.10~0.12mm時(shi)(shi)腐(fu)蝕深(shen)度(du)最大,當縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬度(du)大于0.25mm時(shi)(shi),該體系中不產生縫(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)蝕。


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4. 縫(feng)隙(xi)接觸面材料


  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)(xi)腐蝕(shi)(shi)發(fa)生(sheng)在狹窄的(de)(de)空間,這對研究(jiu)帶來了一定(ding)困(kun)難。目前,研究(jiu)縫隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)分為(wei)(wei)三種:①. 以真實(shi)的(de)(de)縫隙(xi)(xi)(xi)為(wei)(wei)對象,通常(chang)是(shi)采(cai)用原位(wei)測量、取樣(yang)等(deng)(deng)方(fang)法(fa)(fa)進行研究(jiu);②. 建立模(mo)擬(ni)縫隙(xi)(xi)(xi);③. 數(shu)值(zhi)模(mo)擬(ni),通過有限元軟件模(mo)擬(ni)縫隙(xi)(xi)(xi)內(nei)的(de)(de)情(qing)況(kuang)。原位(wei)研究(jiu)是(shi)比較準確的(de)(de)一種研究(jiu)方(fang)法(fa)(fa),但受縫隙(xi)(xi)(xi)空間結構(gou)和尺寸(cun)的(de)(de)影響(xiang),測量和取樣(yang)是(shi)非(fei)常(chang)困(kun)難的(de)(de),從而(er)影響(xiang)了研究(jiu)結果。模(mo)擬(ni)縫隙(xi)(xi)(xi)測量的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)較多,已形成(cheng)GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化鐵縫隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)試驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不銹鋼縫隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)電化學試驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)等(deng)(deng)國家標準。數(shu)值(zhi)模(mo)擬(ni)法(fa)(fa)是(shi)隨著計算機技術新發(fa)展的(de)(de)一種縫隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)研究(jiu)方(fang)法(fa)(fa),不但具有節省時間、節省試驗(yan)成(cheng)本的(de)(de)優勢,且(qie)克(ke)服(fu)了試驗(yan)中受縫隙(xi)(xi)(xi)尺寸(cun)影響(xiang)的(de)(de)缺點。