淺析金屬材料的縫隙腐蝕
時(shí)間:?2021-11-05??來(lái)源:?作者:小編
縫隙腐蝕與空穴、墊片下、搭接縫、表面沉積物以及螺母、鉚釘帽下的縫隙內(nèi)存在的少量靜止的溶液有關(guān)。環(huán)境中的腐蝕性液體可以進(jìn)入到這些縫隙中，但又不能自由流動(dòng)，因此，造成了這種特殊的腐蝕形式?？p隙是引起腐蝕的主要設(shè)計(jì)缺陷，也是許多壓力容器在設(shè)計(jì)中難以避免的，特別是結(jié)構(gòu)的連接處和支撐處。
由于縫隙腐蝕是發(fā)生在電解質(zhì)溶液中（特別是含有 Cl-的介質(zhì)中），在狹窄的金屬與金屬或金屬與非金屬縫隙表面之間局部腐蝕。這種腐蝕能夠破壞機(jī)械連接的完整性和設(shè)備的密封性，使設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的故障或失效以至于釀成破壞性的事故。
縫隙腐蝕往往發(fā)生在螺栓、墊片、設(shè)備與接管的法蘭面等機(jī)械連接的構(gòu)件所形成的縫隙部位，管殼式換熱器管板與管束連接部位，設(shè)備焊接缺陷如未焊透和咬邊等也是縫隙腐蝕的多發(fā)部位。這些部位通常存在較大的工作應(yīng)力或焊接殘余應(yīng)力，在應(yīng)力作用下，縫隙腐蝕可使局部介質(zhì)形成材料的 SCC 敏感環(huán)境，腐蝕轉(zhuǎn)變 SCC 敏感性，加速了結(jié)構(gòu)的破壞。另外，在設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物、沉積物、碎屑、污泥和結(jié)垢附著在金屬表面形成的縫隙也會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕。
縫隙腐蝕按其表現(xiàn)出來(lái)的形式，可分為穿透腐蝕、絲狀腐蝕、沉積腐蝕 3 種常見(jiàn)的特殊形態(tài)。
縫隙腐蝕在多數(shù)情況下是宏觀電池腐蝕，腐蝕形態(tài)從金屬縫隙內(nèi)金屬的點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、SCC、腐蝕疲勞到全面腐蝕都有，一般說(shuō)來(lái)，耐蝕性好的材料易出現(xiàn)點(diǎn)蝕等局部腐蝕，而耐蝕性差的易出現(xiàn)活化態(tài)全面腐蝕?？p隙內(nèi)酸化嚴(yán)重時(shí)，以全面腐蝕為主，酸化較弱時(shí)，易出現(xiàn)局部腐蝕，。縫隙或沉積物的存在往往會(huì)促進(jìn)不銹鋼的點(diǎn)蝕，發(fā)生縫隙腐蝕時(shí)，縫隙內(nèi)部一般出現(xiàn)加速腐蝕，而縫隙外部則腐蝕較輕。但銅及銅合金由于濃差引起的腐蝕位于接近縫隙的暴露表面處，而不是在縫隙內(nèi)部，即縫隙口為陽(yáng)極，而縫隙內(nèi)部則可成為陰極，有時(shí)還可觀察到銅的沉積。
垢下腐蝕，因閉塞區(qū)為酸性腐蝕，伴有氫氣產(chǎn)生，所以在沉積物表面會(huì)產(chǎn)生半球狀鼓包，垢下一般呈較大的腐蝕坑，嚴(yán)重的穿透壁厚，見(jiàn)圖 。與點(diǎn)蝕一樣，受重力影響，向上的表面腐蝕較豎直和向下的表面嚴(yán)重。
縫隙腐蝕產(chǎn)生的條件是金屬表面上由于存在異物或結(jié)構(gòu)上的原因會(huì)造成縫隙，其寬度使液體能流入，又能維持液體停滯。這樣的縫隙在實(shí)際中是常見(jiàn)的，這也是金屬縫隙腐蝕成為常見(jiàn)的一種局部腐蝕形式的重要原因之一。
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