缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是指腐蚀发生在闭塞空间，例如停滞溶液被困在其中并且没有更新的间隙。 这些空间通常称为缝隙。 裂缝的例子是零件之间的间隙和接触区域、垫圈或密封件下方、内部裂缝和接缝、充满沉积物的空间和污泥堆下方。

不锈钢的耐腐蚀性取决于其表面是否存在超薄保护性氧化膜（钝化膜），但该氧化膜在某些条件下可能会分解，例如在卤化物溶液中或还原 酸。 氧化膜可能破裂的区域有时也可能是组件设计方式的结果，例如在垫圈下方、尖锐的凹角处或与不完全焊透或重叠表面相关。 这些都会形成裂缝，从而促进腐蚀。 要用作腐蚀点，缝隙必须有足够的宽度以允许腐蚀物进入，但又必须足够窄以确保腐蚀物保持静止。 因此，缝隙腐蚀通常发生在几微米宽的缝隙中，而不会出现在腐蚀剂可能循环的凹槽或缝隙中。 这个问题通常可以通过注意组件的设计来解决，特别是避免形成缝隙或至少保持缝隙尽可能敞开。 缝隙腐蚀是一种与点蚀非常相似的机制； 对其中一种有抵抗力的合金通常对两者都有抵抗力。 与点蚀相比，缝隙腐蚀可视为一种不太严重的局部腐蚀形式。 点腐蚀的渗透深度和传播速率明显大于缝隙腐蚀。

缝隙会产生一种与散装流体截然不同的局部化学物质。 例如，在锅炉中，由于连续的水汽化，非挥发性杂质可能会集中在传热表面附近的缝隙中。 对于钠离子、硫酸根离子或氯离子等常见的水杂质，数百万的浓缩系数并不少见。 集中过程通常称为藏身处 (HO)，而相反的过程，浓度趋于均匀（例如，在关闭期间）称为藏身处返回 (HOR)。 在中性 pH 值溶液中，缝隙内的 pH 值可降至 2，这是一种强酸性条件，可加速大多数金属和合金的腐蚀。

对于给定的缝隙类型，有两个因素在缝隙腐蚀的开始中很重要：缝隙中电解质的化学成分和缝隙中的电势下降。 研究人员此前曾声称，这两个因素中的一个或另一个是引发缝隙腐蚀的原因，但最近表明，是这两个因素的结合导致了活跃的缝隙腐蚀。 缝隙电解质的电位下降和成分变化都是由于缝隙内溶液的氧耗尽（闭塞空腔内表面金属氧化引起的耗氧）和电活性区域的分离而产生的， 净阳极反应（氧化）发生在缝隙内，净阴极反应（还原）发生在缝隙外部（粗体表面）。 阴极区和阳极区之间的表面积比是显着的。

缝隙内发生的一些现象可能有点让人联想到电偶腐蚀：

电化腐蚀两个相连的金属 + 单一环境缝隙腐蚀一个金属部分 + 两个相连的环境

缝隙腐蚀的机制可以（但不总是）类似于点腐蚀。 然而，有足够的差异需要单独处理。 例如，在缝隙腐蚀中，必须考虑缝隙的几何形状和导致局部化学差异发展的浓缩过程的性质。 需要考虑裂缝内极端且经常出乎意料的局部化学条件。 电流效应可以在缝隙退化中发挥作用。

根据缝隙中发展的环境和金属的性质，缝隙腐蚀可以采取以下形式：

• 点蚀（即凹坑的形成），但请注意点蚀和缝隙腐蚀不是同一种现象，
• 丝状腐蚀（这种缝隙腐蚀可能发生在有机涂层下方的金属表面上），
• 晶间攻击，或者，
• 应力腐蚀开裂。

缝隙失效的一种常见形式是由于应力腐蚀开裂，裂纹或裂纹从应力集中xxx的缝隙底部发展而来。