什么是缝隙腐蚀，影响缝隙腐蚀的因素有哪些？

什么是缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是指在腐蚀介质中的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内发生的局部腐蚀。一般情况下，孔穴、垫片接触面、搭接缝内、沉积物下、紧固件缝隙内是常发生缝隙腐蚀的地方。此外，缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀。

那么缝隙是怎么被腐蚀的?缝隙腐蚀是由于金属离子和溶解气体在侵蚀溶液中造成缝隙内外浓度不均匀、形成电位差，从而影响电极过程动力学以至建立起电化学电池所致。当在金属表面上始发局部腐蚀并进一步扩展时，其中阳极区出现氧化过程，阴极区出现某些还原过程(如O2的还原等)。当缝隙内溶液中的溶解氧完全消耗掉而得不到补充时，缝隙内的钝化膜就开始还原性溶解。由此导致腐蚀产物金属盐逐渐浓缩，浓缩的金属盐水解又使缝隙内的pH值急剧下降，当下降到该金属在浓缩溶液中失去钝化膜的pH值时，缝隙内不锈钢的钝化膜就会发生全面性的还原性破坏，从而产生缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀的影响因素与孔蚀的相似。控制缝隙腐蚀除可以采取防止孔蚀的相似措施外，在设备、容器设计中还应尽量注意结构的合理性，尽可能避免形成缝隙和积液的死角。对不可避免的缝隙，要采取相应的保护措施。另外，尽量控制介质中溶解氧的浓度，使其低于5×10^-6mol/L，这样在缝隙处就很难形成氧浓差电池，缝隙腐蚀则难以启动。此外，在不锈钢小口径管件的选型时，部分设计单位避免采用承插焊连接。

缝隙腐蚀的影响因素

1、金属的性质

金属对缝隙腐蚀的敏感性视其自钝化能力的高低而定，自钝化能力强，敏感性高;自钝化能力弱，敏感性就低。例如Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不锈钢的耐腐蚀性能，均涉及对钝化膜的稳定性和再钝化能力所起的作用。

2、缝隙的几何形状

间隙的宽度和深度以及内外面积比，它们决定了氧进入缝隙的难易程度，电解质组成的化、电位的分布及宏观电池的有效性。

3、环境因素

不锈钢的缝隙腐蚀大多发生在充气的中性氯化物介质，如海水中，通常介质中氯离子的度越高，发生缝隙腐蚀的可能性越大。当氯离子浓度超过0.1%时便发生缝隙腐蚀的可能。除了氯离子外，溴离子和碘离子也能引起缝隙腐蚀。此外，介质溶解氧浓度大于0.5×106时也会引起缝隙腐蚀。温度越高，发生缝隙腐蚀的危险性越大。具体有如下规律：

a、溶液中氯离子浓度：氯离子浓度增加，点位负移，缝隙腐蚀加速。

b、溶液中溶解的氧浓度：氧浓度增加，缝外阴极还原反应更易进行，缝隙腐蚀加剧。

c、温度：温度变化对缝隙腐蚀的影响是比较复杂的，因为温度带对各相关因素产生不同的甚至是相反的影响。一方面，温度升高使传输过程及反应动力学加速，从而增大阳极反应速度;另一方面，在敞开系统的溶液中，溶解氧浓度随温度升高而下降，并视阳极和阴极两种反应的综合结果而定，大约在80.0℃，不锈钢的缝隙腐蚀达到极大。高于此温度，由于溶液的溶氧下降，缝隙腐蚀速度下降。在含有氯离子的溶氧中，各种不锈钢存在一个临界缝隙腐蚀速度。

d、pH：只要缝外金属能够保持钝态，pH降低，缝隙腐蚀量增加。

e、腐蚀介质的流速：流速有正、反两个方面的作用。增加腐蚀溶液的流速，使输送到缝隙外部的金属表面上的氧量增加，缝隙腐蚀量也增加。

304钢O形圈密封腐蚀试验表明：0.15m/s流速的海水比静止海水更易导致缝隙腐蚀。但是，若缝隙是由于海生物或沉积物造成，或是在设备运行过程中产生的残渣或生成的疏松膜，流速慢反而容易堆积，流速快则不容易附着。从这个意义上来讲，增加流速也有可能减少产生缝隙腐蚀的机会。