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。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，它也常见于 密封件 下面、 螺丝螺母 、 铆钉头 附近或未完全焊透的焊缝等液体流动困难的区域。凡是依靠氧化膜或 钝化 层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。在许多介质中，特别是含氧的介质中会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀也是一种 电化学 腐蚀。

机理

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 电压 ，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 耐酸钢 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。

影响因素

(1) 溶解O2量：溶液中O2浓度增加，缝隙外部阴极反应加速，腐蚀量增加。一般溶液中溶解氧小于0. 5ppm时，有可能不引起缝隙腐蚀。

(2) 电解质 的流速：增加腐蚀液的流速，即输送到缝隙外部的金属表面上的O2量增加，腐蚀量也增加。但是设备运行中产生的残渣或生成的松膜，流速减慢反而容易堆积；从此意义上讲，增加流速也有可能减少腐蚀。

(3) 温度:温度升高能增加 阳极 反应速度。另一方面，敞开系统的溶液中溶解。O2的浓度会随着温度升高而下降，并视阳极和 阴极 两种反应的综合结果而定，大概在80℃时缝隙腐蚀变得极大。在密闭系统中，随着温度升高也就大大加快缝隙腐蚀的速度。

(4) pH值：pH值减小，阳极溶解速度增加。对于缝隙腐蚀，只要缝隙外部处在金属 钝化 的pH范围内，若pH值降低，则缝隙腐蚀量增加。

(5) 氯离子等破坏钝化膜的离子:缝隙腐蚀在许多介质中都能产生，但在含氯离子溶液中最易发生。溶液中氯离子的含量愈高，缝隙腐蚀的可能性就愈大。对于含有非氧化性 氯化物 和溶解氧的体系而言，当氯离子含量大于0.1%时，就可能引起缝隙腐蚀。

(6) 合金元素:合金元素的组成对缝隙腐蚀有很大影响。 不锈钢 中含铬、 量增加都能提高其抗蚀能力。不锈钢中加入硅、铜也能提高其耐腐蚀能力。

预防

为了预防缝隙腐蚀，选用耐腐蚀的材料是最经济且有效的方法。在设计和制造过程中，应考虑到缝隙的形成和尺寸。根据标准DIN EN 12502-4《金属材料的腐蚀防护 - 影响因素不锈钢》，建议间隙宽度应大于0.5毫米，以减少缝隙腐蚀的风险。此外，保持金属表面的清洁，避免 沉积物 的积累，也是防止缝隙腐蚀的重要措施。

比较

缝隙腐蚀是比孔蚀更为普遍的局部腐蚀。遭受腐蚀的金属，在缝内呈现深浅不一的蚀坑或深孔。缝口常有腐蚀产物覆盖，形成闭塞电池。同孔蚀一样，闭塞电池的形成，进一步加速了缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀的机理与孔蚀很相似，其区别主要在于腐蚀的初始段。孔蚀起源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀则发生在金属表面既存的缝隙中。在含有活性 阴离子 的介质中，带有孔隙的易 钝化 合金或镀层的构件上，通常易于发生孔蚀；而几乎所有的合金只要在含有氧的各种介质中都可能发生缝隙腐蚀。在腐蚀形态上，孔蚀的蚀孔窄而深，而缝隙腐蚀的蚀坑则相对地广而浅。