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1、縫隙腐蝕的定義、特征、機理、影響因素、防止縫隙腐蝕的措施

在腐蝕介質中的金屬構件，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間存在特別小的縫隙，造成縫內介質處于滯流狀態而發生的一種局部腐蝕形態稱為縫隙腐蝕。

縫隙腐蝕示例

縫隙腐蝕主要有結構縫隙、沉淀腐蝕、絲狀腐蝕等。1）機器和設備上的結構縫隙：如金屬和金屬之間的鉚接，搭焊，螺紋連接；各種法蘭盤之間的襯墊等(襯墊腐蝕)。2）固體沉積形成的縫隙(沉淀腐蝕)：金屬表面的沉積物、附著物；如灰塵、砂粒、腐蝕產物的沉積。3）絲狀腐蝕：金屬表面的保護模(如瓷漆、清漆、磷化層、金屬涂層)與金屬基體之間形成的縫隙。

縫隙腐蝕的特征：

 1）所有的金屬和合金，容易在靠鈍化耐蝕的金屬材料表面。

2）任何侵蝕性溶液，而含有CI -的溶液最易引發縫隙腐蝕。

3）與點蝕相比，同一種材料更容易發生縫隙腐蝕。

4）存在孕育期且縫口常常為腐蝕產物覆蓋。

縫隙腐蝕機理：

一個縫隙要成為腐蝕的部位，必須寬到溶液能夠流入縫隙內，又必須窄到能維持液體在縫內停滯。最敏感的縫寬約為0.025~0.15mm。

1）在初期階段，縫內外的金屬表面發生相同的陰、陽極反應過程。

縫內缺氧，縫外富氧“氧濃差電池”

2) 后期階段,“閉塞電池自催化效應”

A、閉塞電池的概念

由于閉塞的幾何條件(縫隙、孔蝕、裂紋)造成溶液的停滯狀態，使物質的遷移困難，結果使閉塞區內腐蝕條件強化，閉塞區內外電化學條件形成很大的差異，結果閉塞區內金屬表面發生活性溶解腐蝕，使孔蝕和縫隙腐蝕以很大的速度擴展。

 B、氯離子遷入、溶液酸化

反應一段時間后，縫內缺氧，縫外富氧，形成氧濃差電池，金屬M在縫內繼續溶解，縫內溶液中M+過剩，為了保持電荷平衡，縫隙外部遷移性大的陰離子(如C1^-)遷移到縫內，同時陰極過程轉到縫外。縫內已形成金屬的鹽類(包括氯化物和硫酸鹽)發生水解。

C、縫隙內溶液pH值下降

D、上述過程反復進行，互相促進，整個腐蝕過程具有自催化特性。

縫隙腐蝕的的影響因素主要有縫隙幾何因素、環境因素和材料因素等。

1）縫隙的幾何因素

縫隙的寬度與縫隙腐蝕深度和速度有關。縫隙腐蝕還與縫外面積有關，外部面積增大，縫內腐蝕嚴重。

2）環境因素

A、溶液中溶解的氧濃度：氧濃度增加，縫外陰極還原反應更易進行，縫隙腐蝕加劇。

B、溶液中Cl^-濃度：濃度增加，電位負移，縫隙腐蝕加速。

C、溫度：溫度升高加速陽極反應。在敞開系統的海水中，80℃達到最大腐蝕速度，高于80℃時，由于溶液的溶氧下降，縫隙腐蝕速度下降。

D、pH：縫外金屬能夠保持鈍態時pH降低，縫隙腐蝕量增加。

E、腐蝕介質的流速：流速適當增加時，增大縫外溶液含氧量，縫隙腐蝕加重；但對于由沉積物引起的縫隙腐蝕，流速加大，有可能將沉積物沖掉，因而縫隙腐蝕減輕。  

 3）材料因素

幾乎所有的金屬和合金都會發生縫隙腐蝕，而耐蝕性依賴于鈍態的金屬對縫隙腐蝕最為敏感(不銹鋼、鋁合金、鈦合金)。

金屬對縫隙腐蝕的敏感性視其自鈍化能力的高低而定，自鈍化能力強，敏感度高；自鈍化能力弱，敏感度低。例如Cr、Ni、Mo、N、Cu、Si等能有效提高不銹鋼的耐腐蝕性能，均涉及對鈍化膜的穩定性和再鈍化能力所起的作用。   

防止縫隙腐蝕的措施有：

1）合理設計：避免縫隙的形成最能有效地預防縫隙腐蝕的發生。

2）選材：根據介質的不同選擇適合的材料可以減輕縫隙腐蝕。

3）電化學保護；陰極保護有助于減輕縫隙腐蝕。

4）應用緩蝕劑：采用足量的磷酸鹽、鉻酸鹽和亞硝酸鹽的混合物，對鋼、黃銅和Zn結構是有效的，也可以在結合面上涂有加緩蝕劑的油漆。

2、縫隙腐蝕試驗的測試標準有哪些？                    

ASTM G48-2011用氯化鐵溶液測定不銹鋼和相關合金點狀腐蝕和隙間腐蝕的試驗方法

GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化鐵縫隙試驗方法

GB/T 26323-2010色漆和清漆 鋁及鋁合金表面涂膜的耐絲狀腐蝕試驗

GB/T 13452.4-2008 色漆和清漆 鋼鐵表面上涂膜的耐絲狀腐蝕試驗

JB/T 5326-1991儀表用金屬材料縫隙腐蝕試驗方法

3、縫隙腐蝕試驗測試要點總結

（1）ASTM G48-2011用氯化鐵溶液測定不銹鋼和相關合金點狀腐蝕和隙間腐蝕的試驗方法

1）方法B是縫隙腐蝕測試，方法A是點腐蝕測試，方法C，D，E，F都是臨界點腐蝕/縫隙腐蝕溫度測試

2）試樣要求：一般加工成50mm*25mm*（3~4mm），平行樣一般是2~3個

3）試驗溶液：100gFeCl₃6H₂O+900mLH₂O

4）測試溫度：推薦22℃±2℃或50±2℃，

5）測試腐蝕時間：推薦72h

6）結果表現形式：

單位面積失重，X=（m前-m后）/S總，一般要求X不大于0.0001g/cm2

最大點腐蝕深度，平均點腐蝕深度，點腐蝕面密度，縫隙腐蝕深度等

（2）GB/T 10127-2002不銹鋼三氯化鐵縫隙試驗方法

1）試樣要求：50mm*25mm*（2~3mm）；至少3片平行試樣

2）試驗溶液：100gFeCl₃6H₂O+900mLH₂O

3）試驗溫度：22℃±1℃、35℃±1℃和50℃±1℃

4）測試時間：24h或72h

5)試驗結果以失重腐蝕速率R表示：

式中：

R--腐蝕速率，單位為克每平方米小時（g.m^-2.h^-1）

M₁--試驗前試樣的質量，單位為克(g)；

M₂--試驗后試樣的質量，單位為克(g)；

S--試樣的總表面積，單位為平方米(m²)；

t--試驗時間，單位為小時(h)。

此外，根據需要可測量縫隙部位最大腐蝕深度、試樣上下兩面平均腐蝕深度、對縫隙腐蝕形貌金相觀察評定。

（3）JB/T 5326-1991儀表用金屬材料縫隙腐蝕試驗方法

1）試樣尺寸：50mm*25mm*（1.5~3mm）；至少3片平行試樣

2）試驗溶液：100gFeCl₃6H₂O+900mL蒸餾水+4mL鹽酸（含HCl36~38%）

3）試驗溫度：室溫~75℃內選用，精度控制在±0.5℃以內

4）試驗周期：24h或48h或72h、

5）試驗結果的表示：腐蝕質量損失率R、試樣平面和側面最大縫隙腐蝕深度

式中：

R--單位時間面積試樣的質量損失，g/m²h

m₀--試驗前試樣的質量，g；

m_t--試驗后試樣的質量，g；

S--試樣的表面積，m²；

t--試驗周期，h。