Page 63 - 国外钢铁技术信息内参(2024年12月)
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去钝化 pH 值,钝化膜就会溶解,钢材就会发生活化溶解。这就是缝隙腐蚀。
在这种机理中,溶解氧被耗尽后,金属离子在缝隙中富集,并积累正电荷。因
此,带负电荷的阴离子必须移至缝隙内以维持电荷平衡。在 NaCl 水溶液中, ᇏݓࣁඋ࿐߶
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Cl 会移至缝隙并富集。如果溶液中存在比 Cl 移动性更强的阴离子,则该阴离子
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会富集。
图 35 缝隙腐蚀机理 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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如上所述,缝隙腐蚀是因缝隙中的溶液低于去钝化 pH 值而发生的现象,
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理论上无需 Cl 。相反,通常认为 Cl 是发生点蚀的必要条件。虽然试验件的电
位超过点蚀电位时就会发生点蚀,但如果金属离子从缝隙中析出,则无论电位
如何,都有可能发生缝隙腐蚀。在极端情况下,如果电位处于电位-pH 图中的
金属离子区域,就会发生缝隙腐蚀。众所周知的实验事实是,发生缝隙腐蚀的
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电位比点蚀电位要低得多。此外,缝隙腐蚀需要很长时间才能使金属离子富集。
因此其不适用于短时间内进行的快速评估,尤其是动电位阳极极化曲线评估方
法。
JIS G 0592 标准规定了“不锈钢腐蚀缝隙再钝化电位的测量方法”。这是
一种利用缝隙腐蚀发生后电位逐步下降过程中电流产生的变化,对缝隙腐蚀停
止时的电位进行评估的方法。这种方法与动电位阳极极化曲线不同,是一种针
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对特定钢种与溶液的组合,可以充分评估材料耐缝隙腐蚀性的方法。
图 35 中,将去钝化解释为金属离子通过被动溶解富集,通过水解酸化。这
就是所谓的被动溶解机理。此外,还有人提出了 iR-drop 机理和微小凹坑机理。
iR-drop 机理中,在缝隙开口部和内部之间产生一个称为 iR-drop 的电位差,内
部电位的相对降低使得钝化不稳定,从而发生活化溶解。在微小凹坑机理中,
称为缝隙的封闭空间促进了再钝化性凹坑的发生和长大,并将侵蚀形态从点蚀
转变为缝隙腐蚀。与点蚀一样,关于间隙腐蚀的发生也没有统一的理论。然而,
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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