Ăn mòn galvanic cần hai kim loại khác thế điện hoá nối điện với nhau trong dung dịch dẫn điện; thiếu một trong ba yếu tố thì theo SSINA nó không xảy ra. Ăn mòn kẽ hở xảy ra trên một kim loại, tại khe kín mà ôxy không lưu thông, nơi dung dịch trong khe đổi thành phần.
Kết luận trên đúng khi đọc hai cơ chế theo mô tả của SSINA cho thép không gỉ và kim loại kết cấu đặt trong khí quyển hoặc trong nước [1][2]. Phạm vi nguồn: SSINA viết cho ngành thép không gỉ Bắc Mỹ; số kích thước khe dẫn trong bài là của một thí nghiệm thép cacbon N80 trong dung dịch NaCl có axit axetic, bão hoà CO₂ [3]. Nguồn đã kiểm không cho bề rộng khe an toàn cho chi tiết máy nói chung, cũng không cho hệ số tỉ lệ diện tích catốt trên anốt.
Bảng đối chiếu ăn mòn galvanic và ăn mòn kẽ hở
| Tiêu chí | Ăn mòn galvanic | Ăn mòn kẽ hở |
|---|---|---|
| Số kim loại phải có | Hai kim loại khác thế ăn mòn, nối điện trực tiếp, cùng nhúng hoặc cùng bị ẩm nối lại [1] | Một kim loại là đủ; chỗ khởi phát là mối ghép chặt, mặt dưới đầu chi tiết kẹp, chỗ hai mảnh áp sát [2] |
| Điều gì bật cơ chế | SSINA đếm ba điều kiện; thiếu một điều kiện thì ăn mòn galvanic không xảy ra [1] | Ôxy không lưu thông tự do vào khe; muối clorua, chất ô nhiễm và ẩm tích lại trong khe [2] |
| Dung dịch ở vùng hỏng | Là dung dịch chung mà cả hai kim loại cùng chạm [1] | Dung dịch riêng trong khe: nghèo ôxy, giàu clorua, bị axit hoá, phá màng thụ động [2] |
| Chỗ mất kim loại | Ở vế hoạt động hơn, tức anốt; vế quý hơn làm catốt và mòn chậm lại [1] | Trong khe hoặc ngay sát ngoài miệng khe, thay đổi theo họ kim loại [2] |
| Hình học quyết định | Diện tích hở tương đối của hai kim loại, không phải khối lượng [1] | Độ kín và kích thước khe [2][3] |
| Cách chặn nguồn nêu | Cách điện hai kim loại khỏi nhau, hoặc cắt đứt đường dẫn điện giữa chúng [1] | Bịt kín hoặc bỏ hẳn khe ngay từ khâu thiết kế; nơi ngâm nước thì hàn [2] |
| Phép thử có số hiệu | Nguồn không so | Nhiệt độ tới hạn CPT và CCCT, đo theo ASTM G48 hoặc ASTM G150 [2] |
| Số đo của thí nghiệm đã dẫn | Nguồn không so | Thép N80: khe 100 μm, 300 μm và 500 μm đều khởi phát ngay, không có thời kỳ ủ [3] |
Nguồn [1]–[4] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 12/09/2026. Các cỡ khe là số của riêng thí nghiệm thép cacbon N80 trong [3], không phải ngưỡng chung cho chi tiết máy.
Vì sao một bên cần hai kim loại, bên kia chỉ cần một khe?
SSINA liệt kê ba điều kiện của ăn mòn galvanic: hai kim loại khác thế ăn mòn; tiếp xúc điện trực tiếp kim loại với kim loại; và một dung dịch dẫn điện nối hai kim loại lại một cách đều đặn [1]. Trang này viết thẳng rằng thiếu một trong ba thì ăn mòn galvanic không xảy ra, và nếu đường dẫn điện bị cắt ở chỗ nào đó thì mỗi kim loại lại ăn mòn với tốc độ bình thường của nó trong môi trường ấy [1]. Đó là lý do vòng đệm nhựa hay màng sơn chen vào giữa hai chi tiết có tác dụng: nó lấy đi một trong ba điều kiện.
Ăn mòn kẽ hở không cần vế kim loại thứ hai. SSINA đặt chỗ khởi phát ở nơi ôxy không lưu thông tự do được, và kể tên mối ghép chặt, mặt dưới đầu chi tiết kẹp, cùng những chỗ hai mảnh kim loại áp sát nhau [2]. Chênh lệch không nằm giữa hai vật liệu mà nằm giữa hai vùng của cùng một mặt: bên trong khe và bên ngoài khe. Phần đổi chất được SSINA mô tả tiếp: muối clorua, chất ô nhiễm và ẩm từ môi trường tích lại trong khe; môi trường trong khe nghèo ôxy đi, giàu clorua lên và bị axit hoá; chính cái đó phá màng thụ động rồi mở đường cho kim loại tan ra ở phía anốt [2].
Cách hiểu của bài: hai cơ chế cùng cần một dung dịch dẫn điện và cùng kết thúc bằng một vùng đóng vai anốt, nhưng thứ tạo ra chênh lệch thì khác — một bên là chênh lệch giữa hai vật liệu, bên kia là chênh lệch giữa hai vùng môi trường trên cùng một vật liệu.
Ăn mòn rỗ là chuyện thứ ba, nằm cùng trang nguồn nhưng khác chỗ khởi phát: SSINA định nghĩa nó là sự phá vỡ cục bộ của màng thụ động trên một mặt phơi hở [2]. Bài này không đào sâu ăn mòn rỗ.
Tỉ lệ diện tích: cùng một cặp vật liệu, đổi vai là đổi kết quả
Ngoài ba điều kiện, SSINA nêu thêm một yếu tố nữa: diện tích bề mặt hở tương đối của từng kim loại, và ghi rõ là diện tích chứ không phải khối lượng [1]. Khi diện tích catốt, tức kim loại quý hơn, rất lớn còn diện tích anốt rất nhỏ, dòng sinh ra dễ rất lớn và anốt mòn nhanh [1].
SSINA đưa một ví dụ đảo chiều dễ nhớ. Khung cửa làm bằng thép không gỉ mà bắt bằng vít thép cacbon thì vít nhiều khả năng ăn mòn với tốc độ tăng cao; còn khung cửa làm bằng thép cacbon mà bắt bằng vít thép không gỉ thì trang này ghi "there will be very little, if any, galvanic corrosion" [1]. Cùng hai vật liệu, cùng một môi trường, chỉ đổi xem bên nào là chi tiết nhỏ.
Hệ quả thực dụng mà SSINA rút ra nằm ở khâu chọn chi tiết kẹp: khi nhiều kim loại buộc phải ghép tiếp xúc trực tiếp và dung dịch dẫn điện nhiều khả năng có mặt, chi tiết kẹp nên được chỉ định theo kim loại quý nhất trong đám được ghép [1]. Về khoảng cách trong dãy galvanic, SSINA nói hai kim loại càng xa nhau trong dãy thì động lực của ăn mòn galvanic càng tăng [1]; dãy đo trong nước biển và cách đọc nó đã có ở bài ăn mòn điện hoá và cách cách ly khi ghép khác kim loại, bài này không nhắc lại.
Trang nguồn cũng đặt một giới hạn cho chính nó: không phải môi trường nào cũng cho cùng kết quả galvanic, và nghiên cứu đã cho thấy ăn mòn galvanic không phải mối lo giữa thép không gỉ và thép cacbon trong bê tông [1].
Ca biên: khe chặt lại nằm giữa hai kim loại khác nhau
SSINA viết một câu gộp hai cơ chế: khi hai kim loại khác nhau tạo ra một khe chặt, cả ăn mòn kẽ hở lẫn ăn mòn galvanic đều có khả năng xảy ra [2]. Đây là chỗ hai bài toán chồng lên nhau, và cũng là chỗ dễ chẩn đoán nhầm sang một cơ chế rồi xử sai.
Nghiên cứu của Hu và cộng sự cho thấy hai cơ chế nối vào nhau ngay trong một mác thép duy nhất. Nhóm tác giả thử thép cacbon N80 trong dung dịch NaCl có axit axetic, bão hoà CO₂, với ba cỡ khe 100 μm, 300 μm và 500 μm; ăn mòn kẽ hở khởi phát tức thì, không có thời kỳ ủ [3]. Điểm bất ngờ nằm ở chiều đổi pH: bài viết rằng dung dịch trong khe thường trở nên axit hơn khi ăn mòn kẽ hở diễn ra, nhưng trong nghiên cứu này dung dịch trong khe lại hoá kiềm, sinh ra ăn mòn galvanic giữa mặt thép bên trong và mặt thép bên ngoài, dẫn tới ăn mòn kẽ hở nặng [3].
Nhóm tác giả còn đối chiếu với thép không gỉ: kiểu khởi phát tức thì này khác với ăn mòn kẽ hở của thép không gỉ trong dung dịch NaCl trung tính, loại thường cần thời kỳ ủ dài mới khởi phát [3]. Các cỡ khe nêu trên gắn chặt với mác thép và dung dịch của thí nghiệm đó; bài không suy ra ngưỡng khe cho chi tiết máy nói chung.
Tóm tắt tech brief ARG-10013 trên NASA NTRS chạm cùng một chỗ từ phía nhôm: các cặp nhôm–đồng và nhôm–niken được thử trong nước cất sục ôxy, mỗi cặp có một mẫu làm kín nước; mẫu làm kín không bị ăn mòn đáng kể, còn trong các cặp không làm kín thì chỉ cặp nhôm–đồng phát sinh ăn mòn [4]. Tóm tắt không nêu thời gian thử hay kích thước khe, nên bài chỉ dùng nó như một quan sát, không nâng thành quy luật.
Bốn mẹo sai hay gặp ở mối ghép
Mẹo sai 1: "Cứ hai kim loại khác nhau chạm nhau là có ăn mòn galvanic." SSINA đếm ba điều kiện và viết rằng thiếu một trong số đó thì ăn mòn galvanic không xảy ra; chen vòng đệm nhựa hoặc màng sơn vào giữa chính là cách lấy đi điều kiện tiếp xúc điện [1]. Cùng trang còn dẫn kết quả nghiên cứu rằng ăn mòn galvanic không phải mối lo giữa thép không gỉ và thép cacbon trong bê tông [1].
Mẹo sai 2: "Vít thép không gỉ bắt lên tấm thép thường là hỏng, cứ tránh cặp đó ra." SSINA chỉ ra chiều ngược lại: khung thép cacbon bắt bằng vít thép không gỉ thì ăn mòn galvanic rất ít, nếu có; chiều nguy hiểm là khung thép không gỉ bắt bằng vít thép cacbon, khi đó vít nhỏ nhiều khả năng mòn nhanh [1]. Thứ quyết định là bên nào có diện tích hở nhỏ hơn, chứ không phải cặp vật liệu đứng một mình [1].
Mẹo sai 3: "Hai chi tiết cùng một mác thì khỏi lo ăn mòn cục bộ ở mối ghép." SSINA viết ăn mòn kẽ hở phát sinh ở nơi ôxy không lưu thông tự do được, chỉ cần mối ghép chặt hay mặt dưới đầu chi tiết kẹp [2]; và trang này ghi rằng ăn mòn kẽ hở phát sinh được ngay cả khi phần mặt phơi hở còn lại của thép không gỉ chưa hề rỗ [2]. Theo SSINA, các họ kim loại đều biểu hiện ăn mòn kẽ hở, chỉ khác nhau ở điều kiện môi trường và ở chỗ kim loại bị mất [2].
Mẹo sai 4: "Siết thật chặt cho hết khe là hết ăn mòn kẽ hở." Trong thí nghiệm của Hu và cộng sự, mẫu khe 100 μm và 300 μm không khác nhau đáng kể, nhưng cả hai đều nặng hơn mẫu khe 500 μm [3]. Khe hẹp hơn không tự nó an toàn hơn trong điều kiện thử ấy. SSINA đặt lời khuyên ở chỗ khác: bịt kín hoặc bỏ hẳn khe ngay từ khâu thiết kế, và nơi ngâm nước hoặc có nước đọng thì hàn là giải pháp được ưu tiên [2].
Bảng quyết định: thấy gì tại chi tiết thì xử theo hướng nào
| Thấy hoặc đo được tại xưởng | Làm gì | Căn cứ |
|---|---|---|
| Hai chi tiết khác vật liệu áp sát nhau, chỗ ghép hay ướt hoặc giữ ẩm lâu | Xử theo hướng galvanic: cách điện hai vật bằng vật liệu trơ, hoặc cắt đường dẫn điện | SSINA khuyên tránh ghép khác kim loại ở nơi ẩm đọng lâu và nêu cách điện là giải pháp tốt nhất [1] |
| Rỉ tập trung ở chi tiết nhỏ (vít, bu-lông, kẹp) còn tấm lớn cùng cụm gần như sạch | Đọc theo tỉ lệ diện tích; đổi chi tiết kẹp sang vật liệu quý nhất trong cụm | Diện tích hở tương đối là yếu tố quyết định; chi tiết kẹp nên chỉ định theo kim loại quý nhất [1] |
| Vết ăn mòn khuất dưới đầu bu-lông hay trong mối ghép chồng, mặt hở bên cạnh vẫn sạch | Đọc theo hướng kẽ hở, kể cả khi hai chi tiết cùng một mác | Ăn mòn kẽ hở phát sinh được khi mặt phơi hở còn lại chưa rỗ [2] |
| Chi tiết ngâm nước, hoặc nước đọng lại được trong mối ghép | Chuyển sang hàn kín thay cho ghép chồng | Nơi ngâm hoặc có nước đọng thì hàn được nguồn nêu là giải pháp ưu tiên [2] |
| Mái, tấm ốp tường, chỗ nước chảy thoát hết sau mưa | Dùng vòng đệm trơ đàn hồi hoặc keo trám mối ghép | Nguồn nêu cách này cho chỗ thoát nước và nói rõ không dùng cho chỗ đọng nước hay ngâm nước [2] |
| Môi trường có clorua (ven biển, muối phá băng, hoá chất tẩy) hoặc nhiệt độ vận hành cao | Xem lại mác thép không gỉ trước khi xem lại mối ghép | Clorua cao, nhiệt độ cao, pH thấp và thế ăn mòn quý hơn là các yếu tố môi trường thúc đẩy ăn mòn cục bộ [2] |
| Phải so hai mác thép không gỉ về sức chịu ăn mòn cục bộ | Đòi số CPT và CCCT đo theo phương pháp có số hiệu, đọc kèm điều kiện thử | ASTM G48 và ASTM G150 là hai phương pháp nguồn gọi tên; nguồn nói các nhiệt độ tới hạn này thuộc môi trường phòng thí nghiệm chuẩn [2] |
| Khe chặt lại nằm giữa hai kim loại khác nhau | Xử cả hai hướng cùng lúc, đừng chọn một | Hai cơ chế đều có khả năng xảy ra ở cấu hình này [2] |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 12/09/2026. Các câu dẫn đã được đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang nguồn.
- [1] SSINA, Galvanic Corrosion: https://www.ssina.com/education/corrosion/galvanic-corrosion/ — ba điều kiện của ăn mòn galvanic; vai anốt và catốt; diện tích hở tương đối; ví dụ khung cửa và vít hai chiều; cách điện; chọn chi tiết kẹp theo kim loại quý nhất; khoảng cách trong dãy galvanic; ngoại lệ trong bê tông.
- [2] SSINA, Pitting and Crevice Corrosion: https://www.ssina.com/education/corrosion/pitting-and-crevice-corrosion/ — định nghĩa ăn mòn kẽ hở và ăn mòn rỗ; đổi chất trong khe; các yếu tố môi trường; CPT và CCCT cùng tên hai phương pháp thử; cách bịt khe, hàn kín, vòng đệm trơ; câu về khe giữa hai kim loại khác nhau.
- [3] Hu và cộng sự (tạp chí Materials, bản truy cập mở trên PMC), Effect of Crevice Size on Crevice Corrosion of N80 Carbon Steel in CO2-Saturated NaCl-HAc Solution: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11356337/ — thí nghiệm ba cỡ khe trên thép cacbon N80; khởi phát tức thì; dung dịch trong khe hoá kiềm và sinh ăn mòn galvanic giữa mặt trong với mặt ngoài; đối chiếu với thép không gỉ trong NaCl trung tính.
- [4] NASA NTRS, Study of crevice-galvanic corrosion of aluminum (tech brief ARG-10013, 1967): https://ntrs.nasa.gov/citations/19670000582 — tóm tắt thử cặp nhôm–đồng và nhôm–niken trong nước cất sục ôxy; mẫu làm kín nước không ăn mòn đáng kể.
- Tiêu chuẩn, chỉ dẫn tên và số hiệu: ASTM G48 Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels and Related Alloys by Use of Ferric Chloride Solution; ASTM G150 Standard Test Method for Electrochemical Critical Pitting Temperature Testing of Stainless Steels and Related Alloys. Tài liệu trả phí; bài không trích trị số.
Bảng này không dùng cho:
- Trị số CPT hoặc CCCT của từng mác thép không gỉ: nguồn để trong hình, bài không đọc được chữ trong hình.
- Số của dãy galvanic (thế ăn mòn từng kim loại trong nước biển): cùng lý do.
- Ngưỡng bề rộng khe an toàn cho chi tiết máy: nguồn đã kiểm không cho.
- Ăn mòn dưới ứng suất, ăn mòn giữa các hạt, ăn mòn do vi sinh: bài không nêu.
- Yêu cầu vật liệu theo hồ sơ pháp lý hay theo hợp đồng: bài không nêu.
Không xác định được từ bài này: cặp vật liệu tại mối ghép của bạn đứng cách nhau bao xa trong dãy galvanic; tỉ lệ diện tích hở thực của hai vế; và bề rộng khe thực tế còn lại sau khi siết. Ba thứ đó phải đo hoặc tra trên chính cụm chi tiết đang xét.
Cần chính xác hơn: cách đọc dãy điện hoá và các kiểu cách ly khi ghép khác kim loại ở ăn mòn điện hoá; chọn vật liệu tấm theo môi trường ở ăn mòn tôn bề mặt panel.
Câu hỏi thường gặp
Ăn mòn galvanic là gì? Là hiện tượng kim loại hoạt động hơn trong một cặp bị ăn mòn nhanh lên khi hai kim loại nối điện với nhau trong dung dịch dẫn điện. Theo SSINA, kim loại quý hơn thành catốt và mòn chậm lại, còn kim loại hoạt động hơn thành anốt và mòn nhanh lên.
Ăn mòn kẽ hở là gì? Là ăn mòn cục bộ khởi phát trong khe kín nơi ôxy không lưu thông tự do được, ví dụ mối ghép chặt hoặc mặt dưới đầu bu-lông. SSINA mô tả môi trường trong khe nghèo ôxy, giàu clorua và bị axit hoá, phá màng thụ động.
Làm sao phân biệt hai loại khi nhìn chi tiết đã hỏng? Nhìn chỗ mất kim loại và nhìn cặp vật liệu. Rỉ dồn vào chi tiết nhỏ hơn trong cặp khác vật liệu nghiêng về galvanic; vết khuất trong khe khi mặt hở bên cạnh còn sạch nghiêng về kẽ hở. SSINA lưu ý khe giữa hai kim loại khác nhau thì cả hai cơ chế đều có khả năng xảy ra [2].
Cách chống ăn mòn galvanic nào được nguồn nêu trước tiên? Cách điện hai kim loại khỏi nhau. SSINA viết rằng ở nơi thoát nước tốt, hai kim loại khác nhau dùng chung được nếu tỉ lệ diện tích thuận lợi, nhưng giải pháp tốt nhất là cách điện vế này khỏi vế kia [1].
Siết chặt mối ghép có chống được ăn mòn kẽ hở không? Không theo nghĩa đó. Trong thí nghiệm thép N80 của Hu và cộng sự, mẫu khe 100 μm và 300 μm nặng hơn mẫu khe 500 μm [3]. Hướng nguồn khuyên là bịt kín hẳn khe, hoặc hàn ở chỗ ngâm nước.
Bịt khe bằng keo trám hay bằng hàn? Theo SSINA, chỗ ngâm nước hoặc có nước đọng thì hàn là giải pháp được ưu tiên; vòng đệm trơ đàn hồi và keo trám được nêu cho mái và tấm ốp tường nơi nước thoát hết, và không dùng cho chỗ đọng nước [2].
Đổi sang mác thép không gỉ cao hơn là hết ăn mòn kẽ hở? Nguồn không hứa như vậy. SSINA nêu hai hướng song song: chọn mác chịu ăn mòn tốt hơn, hoặc làm môi trường bớt khắc nghiệt đi, ví dụ hạ nhiệt độ vận hành hay giảm hàm lượng clorua [2].