Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Бесплатно Личный кабинет — избранное и расчёты ★ Регистрация →
Новинка Симуляторы и тренажёры — ЧПУ, допуски, ПИД Попробовать →
Правовая информация →

INNER
Контакты

Что такое щелевая коррозия

  • 05.06.2026
  • Инженерные термины и определения

Щелевая коррозия — это локальный вид электрохимического разрушения металла, развивающийся в узких зазорах, под прокладками, отложениями и в местах контакта деталей. Щелевая коррозия это результат ограниченного доступа кислорода к скрытой зоне и одновременного образования агрессивной среды внутри щели. Особенно подвержены пассивирующиеся материалы — нержавеющие стали, алюминиевые и титановые сплавы.

Что такое щелевая коррозия

Щелевая коррозия относится к группе локальных коррозионных процессов и стоит в одном ряду с питтинговой и контактной коррозией. Терминология определена в международном стандарте ISO 8044:2015 «Корозия металлов и сплавов. Основные термины и определения» и в отечественной литературе.

Дефект характеризуется концентрированным разрушением металла внутри замкнутой или полузамкнутой области, тогда как открытая поверхность снаружи остаётся практически нетронутой. Скрытое расположение делает обнаружение затруднённым.

Опасность процесса в том, что снаружи деталь выглядит исправной, а внутри зазора уже образована глубокая язва. Это часто приводит к внезапной разгерметизации трубопроводов и аппаратов.

Как работает механизм щелевой коррозии

Движущая сила процесса — дифференциальная аэрация: разность концентраций кислорода между свободной поверхностью и внутренней частью зазора. Снаружи кислород свободно поступает к металлу, внутри щели расходуется и не пополняется.

Стадии развития

  1. На начальном этапе во всём узле идёт одинаковый процесс с восстановлением кислорода и выделением гидроксид-ионов.
  2. Через несколько часов кислород в щели исчерпывается. Внутренняя зона становится анодом, внешняя — катодом.
  3. Внутри щели идёт растворение металла. Положительно заряженные ионы металла привлекают хлорид-анионы из объёма раствора.
  4. Гидролиз ионов металла понижает pH среды в зазоре до 2–3, тогда как снаружи раствор остаётся нейтральным.
  5. Кислая среда с высоким содержанием хлоридов разрушает пассивную плёнку. Процесс становится автокаталитическим и самоускоряющимся.

Критические геометрические параметры

Опасный диапазон зазора — 0,025–0,1 мм. Более широкие щели легко промываются, более узкие не пропускают электролит. Глубина зазора должна превышать ширину примерно в 10 раз для устойчивого развития процесса.

Виды и места образования щелевой коррозии

Поражения возникают в любых конструктивных элементах с замкнутыми зазорами.

  • Под прокладками фланцевых соединений и сальников.
  • В резьбовых соединениях болтов, шпилек, штуцеров.
  • Под шайбами, заклёпками и в нахлёсточных сварных швах.
  • Под отложениями солей, продуктов коррозии, шлама — так называемая подплёночная или подотложная коррозия.
  • В местах контакта металла с неметаллом — резиной, тефлоном, эластомерами.
  • Под биообрастаниями в морской воде — типичная проблема судовых конструкций.

Какие материалы подвержены щелевой коррозии

Наиболее уязвимы металлы, защищённые тонкой пассивной плёнкой: коррозионностойкие стали, алюминий, титан, сплавы никеля. Углеродистая сталь корродирует сразу по всей поверхности и щелевую форму проявляет реже.

Индекс PREN для нержавеющих сталей

Сопротивление щелевой и питтинговой коррозии оценивают через эквивалентное число PREN (Pitting Resistance Equivalent Number):

PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

Класс сталиТиповая маркаPRENПрименение
Аустенитная стандартнаяAISI 304 / 08Х18Н1018–20Пищевая, химическая в мягких средах
Аустенитная с молибденомAISI 316L / 03Х17Н14М223–28Морская атмосфера, разбавленные кислоты
Дуплексная2205 / 03Х22Н5АМ334–36Нефтегаз, теплообменники
Супердуплексная250740–43Морская среда, скважинное оборудование
Супераустенитная 6Mo254 SMO, AL-6XN43–48Особо агрессивные среды

Критическая температура щелевой коррозии

Для оценки в конкретной среде используют CCT — Critical Crevice Temperature, минимальную температуру начала щелевой коррозии в стандартном растворе. CCT всегда ниже критической температуры питтинга CPT на 20–40 °C, что подчёркивает большую опасность щелевой формы по сравнению с питтингом.

Меры предупреждения щелевой коррозии

Конструктивные меры

  • Замена болтовых и фланцевых соединений сварными встык там, где это допустимо.
  • Применение сплошных сварных швов вместо прерывистых и нахлёсточных.
  • Обеспечение свободного дренажа и отсутствия застойных зон.
  • Скругление углов и устранение карманов, в которых скапливаются отложения.
  • Расположение прокладок заподлицо с поверхностью без выступов и щелей.

Материаловедческие меры

  • Выбор сплавов с высоким PREN — дуплексные, супердуплексные и 6Mo стали.
  • Применение никелевых сплавов Inconel 625, Hastelloy C-276 в особо агрессивных средах.
  • Использование инертных прокладочных материалов на основе ПТФЭ, графита, эластомеров пищевой группы.

Эксплуатационные меры

  • Регулярная очистка от отложений и биообрастаний.
  • Поддержание скорости потока выше 1–2 м/с для предотвращения застоя.
  • Применение ингибиторов коррозии и катодной защиты в водных системах.

Методы испытаний и контроля

Стойкость материалов оценивают по стандартизованным методам.

  • ASTM G48 — методы C, D, E, F: испытание нержавеющих сталей в растворе хлорида железа FeCl₃ с щелевыми образователями.
  • ASTM G78 — оценка щелевой коррозии в природной морской воде.
  • ISO 18070 — метод с воротниковыми образователями зазора.
  • ГОСТ 9.908-85 «Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости» — действует.

В эксплуатации применяют визуальный осмотр, капиллярную дефектоскопию по ГОСТ 18442-80, ультразвуковую толщинометрию и ERPS — электрохимические датчики коррозионной активности среды.

Частые вопросы о щелевой коррозии

Чем щелевая коррозия отличается от питтинговой?
Питтинговая коррозия зарождается на открытой поверхности и образует точечные язвы. Щелевая развивается в скрытых зазорах под прокладками и отложениями. Механизмы похожи, но щелевая коррозия начинается при более низкой температуре и трудно обнаруживается.
Почему нержавеющая сталь подвержена щелевой коррозии?
Нержавеющая сталь защищена пассивной плёнкой оксида хрома. В замкнутом зазоре пленка не восстанавливается из-за дефицита кислорода, а кислая хлоридная среда её разрушает. Поэтому пассивирующиеся сплавы особенно уязвимы к щелевой форме коррозии.
Какой материал лучше всего сопротивляется щелевой коррозии?
Высокую стойкость показывают супердуплексные стали типа 2507, супераустенитные 6Mo сплавы (254 SMO, AL-6XN), а также никелевые сплавы Inconel 625 и Hastelloy C-276. Их PREN превышает 40, что обеспечивает работу даже в горячей морской воде.
Какая ширина зазора наиболее опасна?
Критический диапазон — от 0,025 до 0,1 мм. В этом интервале электролит удерживается капиллярными силами, кислород расходуется, а застойная среда становится агрессивной. Зазоры шире 0,5 мм обычно промываются и щелевую коррозию не вызывают.
Можно ли остановить уже начавшуюся щелевую коррозию?
Без устранения геометрии зазора и удаления отложений процесс продолжится. Эффективные меры: разборка узла с очисткой, замена прокладок, применение ингибиторов или катодной защиты, а в критических случаях — переход на более стойкий материал.

Щелевая коррозия — один из самых коварных видов локального разрушения металлов, протекающий скрытно и часто приводящий к внезапным отказам оборудования. Для надёжной защиты необходим комплексный подход: правильное конструирование без застойных зон, обоснованный выбор материала по индексу PREN, применение инертных прокладок и регулярное обслуживание. Понимание механизма щелевой коррозии помогает инженеру проектировать долговечные и безопасные аппараты, трубопроводы и металлоконструкции.

Статья носит ознакомительный и образовательный характер. Автор не несёт ответственности за решения, принятые на основе изложенного материала. При проектировании коррозионно-стойких узлов и выборе материалов необходимо опираться на действующие нормативные документы и консультироваться со специалистами по противокоррозионной защите.
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.