1.面积效应
电偶腐蚀率与阴、阳极的面积比有关。通常,增加阳极面积可以降低腐蚀率。腐蚀电化学原理表明小阳极和大阴极构成的电偶腐蚀最危险,随着阴极对阳极面积比值的增加,阳极的腐蚀速率急剧增加(图3.7)。
浸入海水中的大铜板上带有铁铆钉试件,铁铆钉将受到严重腐蚀,如图3.8(a)所示,有实验表明铆接铜板的铁铆钉在海水中浸泡15个月后,就完全被腐蚀破坏了;反之,大阳极和小阴极的连接,则危险性较小。例如,大铁板上带有铜铆钉,电偶效应就大大降低了,如图3.8(b)所示,此条件下实验表明15个月后钢板虽然有些腐蚀,但和铜铆钉的联结仍然很牢固。所以应该避免大阴极小阳极的构件连接。
2.环境因素
对电偶腐蚀来说,环境因素的影响很大。通常,在一定的环境中耐蚀性较低的金属是电偶的阳极。但有时在不同的环境中同一电偶的电位会出现逆转,从而改变材料的极性。
1)介质的组成
同一对电偶在不同的介质中电位会出现逆转。例如,Sn和Fe,在水中,Sn为阴极,但在大多数有机酸中,Sn对Fe来讲又变为阳极。
2)温度
钢和锌耦合后在一些水溶液中锌被腐蚀,钢得到了保护。若水温较高(80℃以上)时,电偶的极性就会逆转,钢成为阳极而被腐蚀。
3)溶液pH
镁和铝耦合后在中性或微酸性氯化钠溶液中,镁呈阳极性,可是随着镁的不断溶解,溶液变碱性,铝反而成为阳极了。
4)搅拌
搅拌可使向阴极供氧的速率加快,加速电偶腐蚀。此外,搅拌还能改变溶液的充气状况、金属的表面状态以及电偶的极性。例如,在充气不良的静止海水中,不锈钢处于活化状态,在与铜组成的电偶中,不锈钢为阳极,而在充气良好的流动海水中,不锈钢处于钝化状态,在与铜组成的电偶中,不锈钢为阴极。
3.溶液电阻的影响
在金属电偶腐蚀的实例中很容易从连接处附近的局部侵蚀来识别电偶腐蚀效应。这是因为在电偶腐蚀中阳极金属的腐蚀电流分布不均匀,在连接处由电偶效应所引起的加速腐蚀最大,距离接合部位越远,腐蚀也越小。此外,介质的电导率也会影响电偶腐蚀率。例如,电导率较高的海水,会使活泼金属的受侵面扩大(扩展到离接触点较远处),进而降低侵蚀的严重性。但在软水或大气中,侵蚀集中在接触点附近,侵蚀严重,危险性大。