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(liao)成(cheng)分(fen)


  具有(you)自鈍化(hua)性能的(de)金(jin)屬(shu),其縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)敏感性較高(gao)。縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)受金(jin)屬(shu)表(biao)面粗糙(cao)度的(de)影響(xiang),較粗糙(cao)的(de)以(yi)及表(biao)面有(you)渣屑殘留的(de)金(jin)屬(shu)表(biao)面容易發生縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)合金(jin)元(yuan)素也會影響(xiang)縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)。研究表(biao)明,針對(dui)不銹鋼材(cai)料(liao)(liao)的(de)縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi),Rh和(he)Pd是有(you)害元(yuan)素,當Cr、Ni、Mo元(yuan)素共存時,可以(yi)減緩縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi),其中(zhong),Mo元(yuan)素在(zai)改善縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)方(fang)面尤為重要。對(dui)于含Mo的(de)不銹鋼,在(zai)材(cai)料(liao)(liao)中(zhong)添加Si、N和(he)Cu元(yuan)素,也可以(yi)提高(gao)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)海水里的(de)耐縫(feng)(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)能力。


2. 環境因素


  環(huan)境溫度(du)、pH值、氯離(li)子濃度(du)、含氧(yang)量(liang)等都會(hui)影響(xiang)縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)。在中(zhong)性電解質(zhi)(zhi)內,介質(zhi)(zhi)中(zhong)含氧(yang)量(liang)較(jiao)大時,縫(feng)(feng)隙(xi)外陰(yin)極(ji)反應(ying)速率(lv)增(zeng)加(jia),縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)速率(lv)也加(jia)快。當(dang)介質(zhi)(zhi)中(zhong)含氧(yang)量(liang)小(xiao)于0.5mg/L時,縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)發生概率(lv)較(jiao)小(xiao)。酸性介質(zhi)(zhi)中(zhong),陰(yin)極(ji)反應(ying)以H+的放(fang)電過(guo)程為(wei)主(zhu),氧(yang)含量(liang)不影響(xiang)陽(yang)極(ji)反應(ying),因此,幾乎對縫(feng)(feng)隙(xi)腐蝕(shi)沒有影響(xiang)。


  溫度(du)(du)對(dui)(dui)縫隙腐(fu)蝕(shi)的影響較(jiao)為復雜,具有兩面性。一(yi)方面,溫度(du)(du)作為電化學反應(ying)推動力的重要組成部分,能夠加快(kuai)腐(fu)蝕(shi)速率(lv);另一(yi)方面,氧氣在(zai)溶(rong)液中的溶(rong)解度(du)(du)隨(sui)溫度(du)(du)的升(sheng)(sheng)高而(er)(er)降低(di),對(dui)(dui)于(yu)(yu)中性溶(rong)液,氧含量的降低(di)減(jian)緩(huan)了縫隙外陰極反應(ying)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)縫隙腐(fu)蝕(shi),當溫度(du)(du)較(jiao)低(di)時(shi),腐(fu)蝕(shi)速率(lv)隨(sui)溫度(du)(du)的升(sheng)(sheng)高而(er)(er)增大。


  鹵素離(li)子對(dui)于縫(feng)隙腐(fu)(fu)也有一定影(ying)響,其中氯離(li)子濃(nong)度對(dui)縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕的影(ying)響較大(da)。鹵素離(li)子的存在(zai),使縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕的發生更加容易。


3. 縫(feng)隙尺(chi)寸(cun)


  縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)、深(shen)度(du)(du)(du)等幾(ji)何(he)尺寸都會影響縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi),這是因(yin)為縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)尺寸影響了縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內氧的(de)(de)含量(liang),同時縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)決定了縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內陰(yin)陽面積的(de)(de)大小。發(fa)生縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)時,縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)內金(jin)屬(shu)為陽極(ji)(ji)(ji)(ji),縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)外的(de)(de)金(jin)屬(shu)為陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji),構成了大陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)小陽極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)電(dian)池。2Cr13不銹鋼在(zai)(zai)氯離子環境(jing)中,縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)、腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)和腐蝕(shi)(shi)率的(de)(de)關系如圖3-2所示,從圖中可以(yi)看出,縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)在(zai)(zai)0.05~0.25mm之間時,腐蝕(shi)(shi)率隨著縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)而降低,而腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)隨縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)(kuan)先增大后變小,縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)在(zai)(zai)0.10~0.12mm時腐蝕(shi)(shi)深(shen)度(du)(du)(du)最(zui)大,當縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)大于0.25mm時,該體系中不產生縫(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)(shi)。


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4. 縫隙接觸(chu)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(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)發(fa)生在狹窄(zhai)的(de)空(kong)(kong)間(jian),這對(dui)(dui)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)帶來(lai)了一定(ding)困(kun)難。目前,研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)方(fang)法(fa)分為三(san)種(zhong):①. 以真實的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)為對(dui)(dui)象,通常是(shi)采用原位測量(liang)、取樣(yang)等方(fang)法(fa)進行研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu);②. 建立模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi);③. 數值(zhi)模擬(ni),通過有限元軟件(jian)模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)內(nei)的(de)情況。原位研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)是(shi)比(bi)較準(zhun)確的(de)一種(zhong)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)法(fa),但(dan)受(shou)縫(feng)隙(xi)(xi)空(kong)(kong)間(jian)結(jie)構和尺(chi)寸的(de)影(ying)響(xiang),測量(liang)和取樣(yang)是(shi)非常困(kun)難的(de),從而影(ying)響(xiang)了研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)結(jie)果(guo)。模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)測量(liang)的(de)方(fang)法(fa)較多(duo),已形成GB/T 10127-2002不銹(xiu)鋼(gang)三(san)氯(lv)化鐵縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)試驗方(fang)法(fa)、GB/T 13671-1992不銹(xiu)鋼(gang)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)電化學試驗方(fang)法(fa)等國家標準(zhun)。數值(zhi)模擬(ni)法(fa)是(shi)隨著計算機技(ji)術新發(fa)展的(de)一種(zhong)縫(feng)隙(xi)(xi)腐(fu)蝕(shi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)法(fa),不但(dan)具有節省(sheng)時間(jian)、節省(sheng)試驗成本的(de)優勢,且(qie)克服(fu)了試驗中受(shou)縫(feng)隙(xi)(xi)尺(chi)寸影(ying)響(xiang)的(de)缺點。