電偶腐蝕現(xiàn)象異種金屬在同一種介質(zhì)中接觸,由于腐蝕電位不同,就有電偶電流流動(dòng),使電位較低的金屬溶解速度增加,造成接觸處的局部腐蝕,而電位較高的金屬,溶解速度反而減慢,這就是電偶腐蝕,也稱為接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。它實(shí)質(zhì)上是由兩種不同的電極構(gòu)成的宏觀原電池腐蝕。
影響電偶腐蝕的主要因素是電偶對(duì)的電位差、環(huán)境因素、介質(zhì)導(dǎo)電性因素和陰、陽(yáng)極的面積比。下面主要介紹陰、陽(yáng)極面積比和介質(zhì)的導(dǎo)電性對(duì)電偶腐蝕的影響。
1、陰、陽(yáng)極面積比
偶對(duì)中的陰極和陽(yáng)極的面積的相對(duì)大小,對(duì)腐蝕速度影響很大。一般情況下,隨著陰極對(duì)陽(yáng)極面積的比值增加,腐蝕速度增加。陰、陽(yáng)極面積比對(duì)陽(yáng)極的腐蝕速度影響可以這樣來(lái)解釋:在氫去極化時(shí),腐蝕電流密度為陰極電流控制,陰極面積越大,陰極電流密度越小,陰極上氫超電壓就越小,氫去極化速度亦越大,結(jié)果陽(yáng)極的溶解速度增加。
2、介質(zhì)的電導(dǎo)率
當(dāng)金屬發(fā)生全面腐蝕時(shí),一般來(lái)說(shuō),介質(zhì)的電導(dǎo)率高,金屬的腐蝕速度大,介質(zhì)的電導(dǎo)率低則金屬的腐蝕速度小。但對(duì)電偶腐蝕而言,介質(zhì)電導(dǎo)率的高低對(duì)金屬腐蝕程度的影響略有不同。
根據(jù)電偶腐蝕的特點(diǎn),可采取以下主要措施防止電偶腐蝕:
1、在設(shè)計(jì)時(shí),盡量避免異種金屬(或合金)相互接觸,若不可避免時(shí),應(yīng)盡量選取電位序相近的材料組合;
2、設(shè)備或部件中,當(dāng)兩種以上的金屬組合時(shí),控制陰極和陽(yáng)極的面積比,切忌形成大陰極一小陽(yáng)極的不利于防腐的面積比;
3、連接面加以絕緣,在法蘭連接處所有接觸面均用絕緣材料做墊圈或涂層保戶:
4、在使用涂層時(shí),必須十分謹(jǐn)慎,必須涂覆在陰極金屬上,以減少陰極面積;如果涂在陽(yáng)極表面上,因涂層的多孔性,可能使部分陽(yáng)極表面暴露于介質(zhì)中,反而會(huì)造成大陰極一小陽(yáng)極的面積組合而加速腐蝕;
5、對(duì)于一些必須裝在一起的小零件,必須采用表面處理。如對(duì)鋼件發(fā)藍(lán)、表面鍍鋅,對(duì)鋁合金表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化,這些表面膜在大氣中的電阻較大,可以減輕電偶腐蝕的作用;
6、設(shè)計(jì)時(shí)還可安裝一塊比電偶接觸的兩塊金屬更負(fù)的第三種金屬,把容易更換的部件作為陽(yáng)極,并使其厚度加大,以延長(zhǎng)壽命。