縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕是(shi)指(zhi)在介質中,由于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)或金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)與非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)之(zhi)間(jian)形成很小的縫(feng)(feng)隙,使縫(feng)(feng)內(nei)(nei)介質處于滯流(liu)狀態,從而引起縫(feng)(feng)內(nei)(nei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的加(jia)速(su)腐(fu)(fu)蝕。
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(fu)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。
下面以碳鋼為例討(tao)論在有氯(lv)離子(zi)和無氯(lv)離子(zi)介質中縫隙腐蝕的機理。
腐(fu)蝕剛開始時,氧(yang)的(de)去極(ji)(ji)化腐(fu)蝕在(zai)(zai)縫(feng)內(nei)(nei)外(wai)均勻(yun)進(jin)行。因滯(zhi)流關系,氧(yang)只能以(yi)(yi)擴散方(fang)式向縫(feng)內(nei)(nei)遷移,使(shi)縫(feng)內(nei)(nei)的(de)氧(yang)消耗(hao)后(hou)難以(yi)(yi)得(de)到補充(chong),氧(yang)的(de)還原反(fan)應很快便(bian)終止,而縫(feng)外(wai)的(de)氧(yang)可以(yi)(yi)連(lian)續地(di)得(de)到補充(chong),于(yu)(yu)是縫(feng)內(nei)(nei)金(jin)(jin)(jin)屬表面和縫(feng)外(wai)金(jin)(jin)(jin)屬表面之(zhi)間組成了氧(yang)濃差(cha)電(dian)池,縫(feng)內(nei)(nei)是陽極(ji)(ji),縫(feng)外(wai)是陰(yin)(yin)極(ji)(ji)。由于(yu)(yu)陽極(ji)(ji)的(de)面積(ji)相(xiang)對(dui)于(yu)(yu)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)要(yao)小得(de)多,結果縫(feng)內(nei)(nei)金(jin)(jin)(jin)屬發生強烈的(de)溶解,在(zai)(zai)縫(feng)口(kou)處(chu)腐(fu)蝕產物逐步沉積(ji),使(shi)縫(feng)隙(xi)發展為閉塞電(dian)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(qiang)的HCl。
縫內積累的Fe2+會發生水解:
3Fe2++4H2O→Fe3O4+8H++2e (9.2)
使縫(feng)內酸度(du)增加(jia),加(jia)速腐蝕。
在(zai)無氯離子的(de)情況下,上(shang)述氧的(de)濃差電池和縫內鐵離子的(de)水解會(hui)使縫內碳鋼加速腐蝕。
為防止(zhi)縫(feng)隙腐(fu)蝕,在結構(gou)設計(ji)時,應避免形成縫(feng)隙和(he)易積液的死角,可用焊接代替(ti)螺栓連(lian)接,在縫(feng)隙中間加固體填(tian)料(liao)等方法。

