電偶腐蝕現象異種金屬在同一種介質中接觸,由于腐蝕電位不同,就有電偶電流流動,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。它實質上是由兩種不同的電極構成的宏觀原電池腐蝕。
影響電偶腐蝕的主要因素是電偶對的電位差、環境因素、介質導電性因素和陰、陽極的面積比。下面主要介紹陰、陽極面積比和介質的導電性對電偶腐蝕的影響。
1、陰、陽極面積比
偶對中的陰極和陽極的面積的相對大小,對腐蝕速度影響很大。一般情況下,隨著陰極對陽極面積的比值增加,腐蝕速度增加。陰、陽極面積比對陽極的腐蝕速度影響可以這樣來解釋:在氫去極化時,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,結果陽極的溶解速度增加。
2、介質的電導率
當金屬發生全面腐蝕時,一般來說,介質的電導率高,金屬的腐蝕速度大,介質的電導率低則金屬的腐蝕速度小。但對電偶腐蝕而言,介質電導率的高低對金屬腐蝕程度的影響略有不同。
根據電偶腐蝕的特點,可采取以下主要措施防止電偶腐蝕:
1、在設計時,盡量避免異種金屬(或合金)相互接觸,若不可避免時,應盡量選取電位序相近的材料組合;
2、設備或部件中,當兩種以上的金屬組合時,控制陰極和陽極的面積比,切忌形成大陰極一小陽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,必須十分謹慎,必須涂覆在陰極金屬上,以減少陰極面積;如果涂在陽極表面上,因涂層的多孔性,可能使部分陽極表面暴露于介質中,反而會造成大陰極一小陽極的面積組合而加速腐蝕;
5、對于一些必須裝在一起的小零件,必須采用表面處理。如對鋼件發藍、表面鍍鋅,對鋁合金表面進行陽極氧化,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、設計時還可安裝一塊比電偶接觸的兩塊金屬更負的第三種金屬,把容易更換的部件作為陽極,并使其厚度加大,以延長壽命。