縫隙腐蝕具有普遍性，對于金屬類型和腐蝕介質(zhì)沒有“選擇性”，即幾乎全部種類的金屬都會發(fā)生該類腐蝕，腐蝕性介質(zhì)都可能造成該類腐蝕。浙江至德鋼業(yè)有限公司本次主要介紹縫隙腐蝕機理、影響因素、研究縫隙腐蝕的數(shù)值方法，并提出相關(guān)預(yù)防措施。

  縫隙腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕的一種類型，其機理包括金屬離子濃差電池理論、氧濃差電池理論、活化－鈍化電池理論等，其中氧濃差電池理論被大家普遍接受。對于服役于含氯離子環(huán)境中的奧氏體不銹鋼，氯離子會在縫隙內(nèi)聚集，引發(fā)點蝕，加速縫隙腐蝕，該類腐蝕稱為點蝕型縫隙腐蝕。縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕相比，前者是局部的全面腐蝕或密度較大的坑蝕。從實際腐蝕案例來看，在氯離子以及拉應(yīng)力存在的情況下（特別是拉應(yīng)力較大的情況），生應(yīng)力腐蝕的概率遠大于縫隙腐蝕。

 一般認為，在含氧的中性溶液中，縫隙腐蝕是由氧濃差電池引起的。過程如下:

  起始階段，縫隙里面和外面金屬的電化學(xué)反應(yīng)一樣，都是陽極溶解，主要反應(yīng)為：

  隨著反應(yīng)進行，縫隙內(nèi)部氧含量降低，又難以補充，造成陰極反應(yīng)減緩直至停止，但是陽極反應(yīng)繼續(xù)進行。為達到反應(yīng)平衡，縫隙內(nèi)部的陽極反應(yīng)只能由外部的陰極反應(yīng)平衡，造成的結(jié)果是：縫隙外面的陰極反應(yīng)面積大，內(nèi)部的陽極反應(yīng)面積小，加速了陽極反應(yīng)。一方面，縫隙內(nèi)部由于陽極反應(yīng)產(chǎn)生的金屬離子不易轉(zhuǎn)移到縫隙外面，縫隙外部的陰離子會進入縫隙內(nèi)部使電荷保持平衡，特別是溶液中含氯離子時，會造成內(nèi)部氯離子含量升高。另一方面，縫隙內(nèi)部由于陽極溶解產(chǎn)生的部分金屬離子會發(fā)生水解，造成氫離子濃度增大，pH值降低。縫隙內(nèi)部氯離子濃度的升高以及pH值的增加都會加速鈍化膜溶解。縫隙腐蝕示意圖如圖3-1所示。

  假設(shè)材料表面是均勻的，縫隙內(nèi)外“小陽極”“大陰極”的反應(yīng)持續(xù)進行，則縫隙內(nèi)會發(fā)生全面的縫隙腐蝕。實際上，金屬表面的鈍化膜會存在缺陷，諸如表面夾雜、化學(xué)成分不均勻、晶體缺陷、機械破壞等。在侵蝕性陰離子存在的情況下，這些缺陷部位的鈍化膜優(yōu)先被破壞，發(fā)生點蝕或應(yīng)力腐蝕等更為局部的腐蝕形態(tài)。