縫隙腐蝕是指在介質(zhì)中,由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成很小的縫隙,使縫內(nèi)介質(zhì)處于滯流狀態(tài),從而引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕。


  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。能引起縫隙腐蝕的縫寬一般為0.025~0.1mm。寬度大于0.1mm的縫隙內(nèi)的介質(zhì)不會形成滯流,縫隙過窄,介質(zhì)進不去,在這種情況下,都不會形成縫隙腐蝕。


  下面以碳鋼為例討論在有氯離子和無氯離子介質(zhì)中縫隙腐蝕的機理。


  腐蝕剛開始時,氧的去極化腐蝕在縫內(nèi)外均勻進行。因滯流關系,氧只能以擴散方式向縫內(nèi)遷移,使縫內(nèi)的氧消耗后難以得到補充,氧的還原反應很快便終止,而縫外的氧可以連續(xù)地得到補充,于是縫內(nèi)金屬表面和縫外金屬表面之間組成了氧濃差電池,縫內(nèi)是陽極,縫外是陰極。由于陽極的面積相對于陰極要小得多,結果縫內(nèi)金屬發(fā)生強烈的溶解,在縫口處腐蝕產(chǎn)物逐步沉積,使縫隙發(fā)展為閉塞電池。


 縫內(nèi)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(nèi),它與Fe2+生成的FeCl2將水解:


      FeCl2+2H2O→Fe(OH)2+2HCl      (9.1)


 生成腐蝕性很強的HCl。


  縫內(nèi)積累的Fe2+會發(fā)生水解:


      3Fe2++4H2O→Fe3O4+8H++2e      (9.2)


 使縫內(nèi)酸度增加,加速腐蝕。


 在無氯離子的情況下,上述氧的濃差電池和縫內(nèi)鐵離子的水解會使縫內(nèi)碳鋼加速腐蝕。


 為防止縫隙腐蝕,在結構設計時,應避免形成縫隙和易積液的死角,可用焊接代替螺栓連接,在縫隙中間加固體填料等方法。