机械装备失效分析小课堂——服役过程中的失效案例分析(4)

剖面金相观察可见腐蚀区域存在较多的非金属夹杂物，且存在暴露于表面的夹杂物，其形状和大小与基体中的夹杂物相当，见图4e)，表明联轴器表面的腐蚀与材料本身的夹杂物有关。

失效分析结果认为，该联轴器内壁颜色较深的印痕为缝隙腐蚀所致。材料中较为严重的非金属夹杂物是该联轴器产生缝隙腐蚀失效的重要原因之一。

一定宽度的缝隙（常为0.025~0.10mm）会在腐蚀性介质的作用下引起缝隙腐蚀。空气中的水蒸气容易在轴端头和联轴器内壁的间隙中凝聚形成液态环境，同时空气中的CO2和一些含硫、氯等元素的腐蚀性介质溶于凝集水中，从而在电化学方面满足了腐蚀的介质条件，诱发了联轴器内壁表面产生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀发生的机理类似于点腐蚀，是一个闭塞电池的腐蚀机理，所不同的是点腐蚀需要有一个闭塞电池形成的腐蚀诱导过程，而缝隙腐蚀的闭塞电池基本上是现成的。缝隙腐蚀经常由构件结构上的问题所致。预防缝隙腐蚀的措施除控制材料的纯净度外，结构上应尽量避免狭窄缝隙。点腐蚀的预防措施对缝隙腐蚀也很有效。

节选自：《理化检验—物理分册》 Vol.54 2018.6

作  者：王荣，教授级高工，上海材料研究所