• 縫隙腐蝕

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    縫隙腐朽

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    縫隙腐蝕是指腐蝕發生在閉塞空間,例如停滯溶液被困在其中并且沒有更新的間隙。 這些空間通常稱為縫隙。 裂縫的例子是零件之間的間隙和接觸區域、墊圈密封件下方、內部裂縫和接縫、充滿沉積物的空間和污泥堆下方。

    機制

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    不銹鋼的耐腐蝕性取決于其表面是否存在超薄保護性氧化膜(鈍化膜),但該氧化膜在某些條件下可能會分解,例如在鹵化物溶液中或還原 酸。 氧化膜可能破裂的區域有時也可能是組件設計方式的結果,例如在墊圈下方、尖銳的凹角處或與不完全焊透或重疊表面相關。 這些都會形成裂縫,從而促進腐蝕。 要用作腐蝕點,縫隙必須有足夠的寬度以允許腐蝕物進入,但又必須足夠窄以確保腐蝕物保持靜止。 因此,縫隙腐蝕通常發生在幾微米寬的縫隙中,而不會出現在腐蝕劑可能循環的凹槽或縫隙中。 這個問題通常可以通過注意組件的設計來解決,特別是避免形成縫隙或至少保持縫隙盡可能敞開。 縫隙腐蝕是一種與點蝕非常相似的機制; 對其中一種有抵抗力的合金通常對兩者都有抵抗力。 與點蝕相比,縫隙腐蝕可視為一種不太嚴重的局部腐蝕形式。 點腐蝕的滲透深度和傳播速率明顯大于縫隙腐蝕。

    縫隙會產生一種與散裝流體截然不同的局部化學物質。 例如,在鍋爐中,由于連續的水汽化,非揮發性雜質可能會集中在傳熱表面附近的縫隙中。 對于鈉離子硫酸根離子或氯離子等常見的水雜質,數百萬的濃縮系數并不少見。 集中過程通常稱為藏身處 (HO),而相反的過程,濃度趨于均勻(例如,在關閉期間)稱為藏身處返回 (HOR)。 在中性 pH 值溶液中,縫隙內的 pH 值可降至 2,這是一種強酸性條件,可加速大多數金屬和合金的腐蝕。

    對于給定的縫隙類型,有兩個因素在縫隙腐蝕的開始中很重要:縫隙中電解質的化學成分和縫隙中的電勢下降。 研究人員此前曾聲稱,這兩個因素中的一個或另一個是引發縫隙腐蝕的原因,但最近表明,是這兩個因素的結合導致了活躍的縫隙腐蝕。 縫隙電解質的電位下降和成分變化都是由于縫隙內溶液的氧耗盡(閉塞空腔內表面金屬氧化引起的耗氧)和電活性區域的分離而產生的, 凈陽極反應(氧化)發生在縫隙內,凈陰極反應(還原)發生在縫隙外部(粗體表面)。 陰極區和陽極區之間的表面積比是顯著的。

    縫隙內發生的一些現象可能有點讓人聯想到電偶腐蝕:

    電化腐蝕兩個相連的金屬 + 單一環境縫隙腐蝕一個金屬部分 + 兩個相連的環境

    縫隙腐蝕的機制可以(但不總是)類似于點腐蝕。 然而,有足夠的差異需要單獨處理。 例如,在縫隙腐蝕中,必須考慮縫隙的幾何形狀和導致局部化學差異發展的濃縮過程的性質。 需要考慮裂縫內極端且經常出乎意料的局部化學條件。 電流效應可以在縫隙退化中發揮作用。

    縫隙腐蝕

    攻擊方式

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    根據縫隙中發展的環境和金屬的性質,縫隙腐蝕可以采取以下形式:

    • 點蝕(即凹坑的形成),但請注意點蝕和縫隙腐蝕不是同一種現象,
    • 絲狀腐蝕(這種縫隙腐蝕可能發生在有機涂層下方的金屬表面上),
    • 晶間攻擊,或者,
    • 應力腐蝕開裂。

    應力腐蝕開裂

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    縫隙失效的一種常見形式是由于應力腐蝕開裂,裂紋或裂紋從應力集中xxx的縫隙底部發展而來。

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