金属缝隙腐蚀的过程

金属表面由于存在异物或结构上的原因而形成缝隙(如焊缝、铆缝、垫片或沉积物下面等)，缝隙的存在使得缝隙内的溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难，由此而引起的缝隙内金属的腐蚀，称为缝隙腐蚀。次磷酸钠化学镀镍工艺能有效阻止缝隙腐蚀的过程。许多金属构件，由于设计上的不合理或由于加工过程等关系都会造成缝隙。如法兰连接面、螺母压紧面、焊缝气孔、锈层等，它们与金属的接触面上无形中形成了缝隙。又如沙泥、积垢、杂屑等沉积在金属表面上，无形中亦形成了缝隙。这类缝隙不是一般肉眼可见的缝隙，而是指宽度一般在0.025~0.1mm的范围，能使缝内介质停滞的特小缝隙。宽度大于0.1mm的缝隙缝内介质不至于形成潜流，也就不会形成缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀示意图引起腐蚀的如纸质垫圈或石棉垫圈，它们和法兰端面的接触面就会形成这样的特小隙缝，是发生隙缝腐蚀的理想场所。正因为金属表面已存在这么一个特殊的几何空间，缝内介质处于滞流状态，所以，使得参加腐蚀反应的物质难以向内补充，缝内的腐蚀产物又难以扩散出去，于是造成缝内介质随着腐蚀的不断进行，在组成、浓度、PH值等方面越来越和整体介质产生很大的差异，结果便导致缝内金属表面的加速腐蚀，缝外的金属表面则腐蚀减轻。

几乎所有的金属和合金，如从正电性的银或金到负电性的铝或钛，从普通的不锈钢到特种不锈钢，都会产生缝隙腐蚀。但它们对腐蚀的敏感性有所不同，具有自钝化特性的金属和合金的敏感性较高，不具有自钝化能力的金属和合金，如碳钢等敏感性较低。自钝化能力愈强的合金敏感性愈高。例如0Cr8Ni8Mo这种奥氏体不锈钢，是一种能耐多种苛刻介质腐蚀的优良合金，但亦会产生缝隙腐蚀。几乎所有的介质，包括中性、接近中性的以及酸性的介质都会引起缝隙腐蚀，但其中又以充气的含活性阴离子的中性介质最易发生。

由此可见，它是一种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，即形成闭塞电如图嗄澕哟淌鮰徨鰈修腉∽肥赃.8所示。池。缝隙腐蚀过程由以下几步组成。

①腐蚀刚开始，只有微小的阴极电流从缝内流出，但整个金属表面仍处于等电位状态，即仍处于钝化状态。

②经一段时间后，缝内、外氧浓差增加，缝内金属的电位比缝外的电位变负，缝内阳极溶解速度增加，Fe2+、Cr+的浓度增加，C往缝内迁移。

③氯化物水解引起缝内介质的PH值下降电池的腐蚀电流亦不断增加。

④当缝隙内金属的致钝电位，由于PH值下降而上升时，腐蚀进人了发展阶段。此时缝隙内金属处于活化态，缝外金属处于钝化态，两者构成大阴极-小阳极面积比的电偶电池，电位差高达600mV，这种高电位差最后导致缝内金属表面产生严重腐蚀。