影響不銹鋼縫(feng)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)料成分


  具有(you)(you)自鈍化(hua)性能(neng)的(de)(de)金(jin)屬(shu),其縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感性較(jiao)高。縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)受金(jin)屬(shu)表面(mian)粗糙(cao)度的(de)(de)影響,較(jiao)粗糙(cao)的(de)(de)以(yi)及表面(mian)有(you)(you)渣屑殘(can)留(liu)的(de)(de)金(jin)屬(shu)表面(mian)容(rong)易(yi)發生(sheng)縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)(de)合金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)也(ye)會影響縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。研究表明,針(zhen)對不(bu)銹(xiu)鋼材料的(de)(de)縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),Rh和Pd是有(you)(you)害元(yuan)(yuan)素(su),當Cr、Ni、Mo元(yuan)(yuan)素(su)共存時,可以(yi)減緩縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),其中(zhong),Mo元(yuan)(yuan)素(su)在(zai)改善縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)方面(mian)尤為重(zhong)要(yao)。對于含(han)Mo的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼,在(zai)材料中(zhong)添加(jia)Si、N和Cu元(yuan)(yuan)素(su),也(ye)可以(yi)提高材料在(zai)海(hai)水里(li)的(de)(de)耐縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力。


2. 環境因素


  環(huan)境溫度、pH值、氯(lv)離子(zi)濃度、含(han)氧(yang)量(liang)等都(dou)會影響縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕。在中性電解(jie)質(zhi)內,介質(zhi)中含(han)氧(yang)量(liang)較大時(shi),縫(feng)(feng)隙(xi)外陰(yin)極反(fan)應速率(lv)增加(jia),縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕速率(lv)也加(jia)快。當(dang)介質(zhi)中含(han)氧(yang)量(liang)小(xiao)于(yu)0.5mg/L時(shi),縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕發生概率(lv)較小(xiao)。酸性介質(zhi)中,陰(yin)極反(fan)應以H+的放(fang)電過(guo)程為主,氧(yang)含(han)量(liang)不影響陽極反(fan)應,因此(ci),幾乎對(dui)縫(feng)(feng)隙(xi)腐(fu)蝕沒有影響。


  溫度對縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)影響(xiang)較為復(fu)雜(za),具(ju)有兩(liang)面(mian)性。一方面(mian),溫度作(zuo)為電化(hua)學反(fan)應(ying)推(tui)動力的(de)(de)重要組成(cheng)部分,能夠加快(kuai)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率(lv);另一方面(mian),氧(yang)氣在(zai)溶液中的(de)(de)溶解度隨溫度的(de)(de)升高而降(jiang)低(di),對于中性溶液,氧(yang)含量的(de)(de)降(jiang)低(di)減緩了(le)縫隙(xi)外陰(yin)極反(fan)應(ying)。對于縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi),當溫度較低(di)時,腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率(lv)隨溫度的(de)(de)升高而增大。


  鹵(lu)素(su)離子對(dui)于(yu)縫隙腐也有一(yi)定影響,其中(zhong)氯離子濃度對(dui)縫隙腐蝕的影響較大(da)。鹵(lu)素(su)離子的存在,使縫隙腐蝕的發生更加(jia)容易。


3. 縫隙尺寸


  縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)、深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)等幾何尺(chi)寸都會影(ying)響縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),這是(shi)因為(wei)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影(ying)響了縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內氧的(de)含(han)量,同時(shi)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)決(jue)定了縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內陰(yin)陽(yang)面積(ji)的(de)大(da)(da)(da)小(xiao)。發生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)時(shi),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)內金(jin)屬(shu)為(wei)陽(yang)極,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)外(wai)的(de)金(jin)屬(shu)為(wei)陰(yin)極,構成了大(da)(da)(da)陰(yin)極小(xiao)陽(yang)極的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電池(chi)。2Cr13不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)氯離(li)子環境中,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率的(de)關系(xi)(xi)如(ru)圖(tu)3-2所(suo)示,從圖(tu)中可以(yi)看出,縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)0.05~0.25mm之間時(shi),腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)率隨著縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)而降低,而腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)隨縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)變寬(kuan)先增大(da)(da)(da)后(hou)變小(xiao),縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)0.10~0.12mm時(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)最大(da)(da)(da),當縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)寬(kuan)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)大(da)(da)(da)于0.25mm時(shi),該體系(xi)(xi)中不(bu)產生(sheng)縫(feng)(feng)(feng)(feng)隙(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。


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4. 縫隙接(jie)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(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)發生在狹窄的(de)空間,這對(dui)研(yan)究帶來了一定(ding)困難。目前,研(yan)究縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)分為(wei)三種(zhong)(zhong):①. 以(yi)真實(shi)的(de)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)為(wei)對(dui)象,通(tong)(tong)常(chang)是采用原位(wei)測量(liang)(liang)、取(qu)樣等(deng)(deng)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)進行研(yan)究;②. 建立模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi);③. 數值模擬(ni),通(tong)(tong)過有限元(yuan)軟件模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)內的(de)情況。原位(wei)研(yan)究是比較準(zhun)確的(de)一種(zhong)(zhong)研(yan)究方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),但(dan)受(shou)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)空間結構和(he)尺(chi)寸的(de)影(ying)響(xiang),測量(liang)(liang)和(he)取(qu)樣是非(fei)常(chang)困難的(de),從而(er)影(ying)響(xiang)了研(yan)究結果。模擬(ni)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)測量(liang)(liang)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)較多,已形成GB/T 10127-2002不銹鋼三氯(lv)化鐵縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、GB/T 13671-1992不銹鋼縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)電化學試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)(deng)國家標準(zhun)。數值模擬(ni)法(fa)(fa)(fa)(fa)是隨著計算(suan)機技術新(xin)發展的(de)一種(zhong)(zhong)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)腐蝕(shi)研(yan)究方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),不但(dan)具有節省時間、節省試(shi)驗(yan)成本的(de)優(you)勢(shi),且克服了試(shi)驗(yan)中受(shou)縫(feng)隙(xi)(xi)(xi)尺(chi)寸影(ying)響(xiang)的(de)缺點。