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材料腐蝕量應(yīng)是材料腐蝕率對(duì)環(huán)境類型 /要素/強(qiáng)度作用時(shí)間的積分。在工程應(yīng)用中 ,在假定材料腐蝕率 (或腐蝕電流密度 icor )在一段時(shí)間內(nèi)不隨時(shí)間變化或分段變化的情況下 ,材料腐蝕量就是材料腐蝕率與環(huán)境作用時(shí)間乘積之和。對(duì)某單一環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度 ,材料腐蝕量 2穿透量 (hcor )或質(zhì)量損失量 (wcor )表示為
icor
hcor =K1 EWt(7)
ρ
wcor =K2 icor EWt(8)式中 :t為環(huán)境作用時(shí)間 ;穿透量單位與質(zhì)量損失量單位見(jiàn)表 2。
表 2　法拉第方程中使用的常值 Table 2　Values of constants for use in Faraday’s equation
A
穿透率 icor ρ K1 K1
mpy μA/cm2 g/cm3 01 128 8 mpy ·g/ (μA ·cm) mm/a A/m2 kg/m3 3271 2 mm ·kg/ A ·m ·a
3
mm/ a μA/cm2 g/cm3 3127 ×10 -mm ·g/μA ·cm ·a B
質(zhì)量損失率 icor K2 K2
2
g/ (m·d) A/m2 018953  g/ (A ·d) mg ·cm2/
mg/ (dm2 ·d) ( mdd) μA/cm2 01089 5
(μA ·dm2 ·d) mg ·m2/
3
mg/ (dm2 ·d) ( mdd) A/ m2 81953 ×10 -(A ·dm2 ·d)
材料所處的真實(shí)環(huán)境往往是由多種不同環(huán)境類型 /環(huán)境要素 /環(huán)境要素強(qiáng)度及其作用時(shí)間 2即環(huán)境譜組成 ,從工程應(yīng)用上 ,可認(rèn)為并假定大多數(shù)材料在不同環(huán)境下所產(chǎn)生的腐蝕不相關(guān)或弱相關(guān) ,即為相互獨(dú)立并可線性疊加的 [5 ,11] ,在同一時(shí) 間內(nèi)同時(shí)作用時(shí)也是這樣 (如果不是這樣 ,計(jì)算方法就需要加以適當(dāng)調(diào)整以反映實(shí)際的作用過(guò)程)。那么 ,材料腐蝕量可表示為

hcor  =  ∑ m K1  im cor ρt m EW  =  K1 EW ρ  ∑ m i m cor tm  (9) 
wcor  =  ∑K2 im cor tm EW  =  K2 EW ∑i m cor tm 　(10)
m  m 

式中 :tm為第 m種環(huán)境作用時(shí)間 ;m為環(huán)境類型序號(hào)。
3　環(huán)境嚴(yán)酷性指數(shù)的建立
首先引入環(huán)境嚴(yán)酷性指數(shù) [4 ],在腐蝕損傷效應(yīng)情況下使 : im
ESI = cor tm (11)
∑
m
　　由式 (11)可見(jiàn) ,環(huán)境嚴(yán)酷性指數(shù)是由多種不
同環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度在其作用時(shí)間內(nèi)分別產(chǎn)生

的腐蝕電流密度之和 ,即多種不同環(huán)境產(chǎn)生的腐
環(huán)境當(dāng)量化是指 ,在腐蝕損傷等效原則下 ,用
蝕總電量。標(biāo)準(zhǔn)的 (參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度及其作用時(shí)在腐蝕率情況下 ,由式
(5)和式 (6),則式 (11)間當(dāng)量地取代另一種環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度及其作用時(shí)間或多種不同環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度及其作用

可表示為 
ESI  =  K1 EW  (12)
　　或 
ESI  =  δw cor K2 EW  (13)

　　在腐蝕量情況下 ,用式 ( 9)和式 ( 10),則式
(11)也可表示為 ρhcor
ESI =(14)
K1 EW
　　或
ESI =wcor (15)
K2 EW 　　此時(shí) ,環(huán)境嚴(yán)酷性指數(shù)實(shí)際上就成為環(huán)境嚴(yán)酷度指數(shù)。由式 (11)～式 (15)可知 ,環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)可以用腐蝕電流密度、穿透率、質(zhì)量損失率、穿透量或質(zhì)量損失量分別表示。環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)實(shí)質(zhì)上表征了材料腐蝕損傷的嚴(yán)重性 /度。對(duì)于同一種材料 ,環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)與腐蝕損傷率 /量成正比。但是 ,應(yīng)該指出 :考慮到一種材料的成分、組相、晶粒和雜質(zhì)等的不均勻性 ,特別是 ,當(dāng)材料組成結(jié)構(gòu)以后 ,再考慮到局部環(huán)境的差異、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的構(gòu)型特點(diǎn)和受力狀態(tài)與水平的不同 ,材料腐蝕類型、腐蝕形態(tài)和腐蝕損傷率 /量都會(huì)有所變化而不同 ,因此 ,實(shí)際上 ,環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)或腐蝕損傷率 /量總是以概率形式出現(xiàn) ,此時(shí) ,可采用腐蝕損傷概率模型和相應(yīng)的概率分析方法 [4 ]。由式 (11)～式 ( 15)還可發(fā)現(xiàn) ,環(huán)境嚴(yán)酷性 /
度指數(shù)并不需要一定用環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度本身表示 ,這就避免涉及環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度本身復(fù)雜的物理 /化學(xué)特性與它們多種多樣的成分、含量、烈度和濃度等。而可以直接用腐蝕電量或腐蝕機(jī)械量確定環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)。
環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)不僅與環(huán)境本身有關(guān) ,而且更重要的是與材料 /結(jié)構(gòu)有關(guān) ,一種環(huán)境對(duì)某一種材料 /結(jié)構(gòu)嚴(yán)酷 ,而對(duì)另一種材料 /結(jié)構(gòu)不一定嚴(yán)酷 ,可以設(shè)定某一種材料 /結(jié)構(gòu) %環(huán)境系統(tǒng)為參考或標(biāo)準(zhǔn) ,建立起環(huán)境嚴(yán)酷性 /度指數(shù)體系。
環(huán)境嚴(yán)酷性指數(shù)的單位可為 μA/ cm2或 A/ m2。環(huán)境嚴(yán)酷度指數(shù)的單位可為 (μA/cm2) a, (A/ m2)a , (μA/ cm2) d或 ( A/m2)d。
4　環(huán)境當(dāng)量化
時(shí)間 %即環(huán)境譜對(duì)材料 /結(jié)構(gòu)腐蝕的作用。
假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的 (參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度用上標(biāo) ‘0’表示 ,根據(jù)上述環(huán)境當(dāng)量化的定義 ,多種不同環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度及其作用時(shí)間 %即環(huán)境譜產(chǎn)生的腐蝕損傷應(yīng)等于標(biāo)準(zhǔn)的 (參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度及其作用時(shí)間產(chǎn)生的腐蝕損傷 ,則得
im i0
cor cor
hcor =K1 ρtm EW =K1 ρt0 EW (16)
∑
m
K2 im K2 i0
wcor = cor tm EW = cor t0 EW (17)
∑
m
　　由式 (16)和式 (17)可得到

cor
tm (18)
imt0 =
cor tm
/i0cor=
∑
∑
ii0 m
cor
m m
　　令
im βm= cor (19)
i0
cor
　　則
t0 =(βmtm) (20)
∑
m
式中 :β為第 m種環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)的
m
(參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強(qiáng)度所產(chǎn)生的腐蝕電流密度之比 ,由式 (5)和式 (6)可知 ,它也可用腐蝕穿透率或質(zhì)量 /重量損失率分別表示

,即
δhm
cor (21)
βm=
δh0
cor
或
m
δwcor
βm= 0 (22)δwcor
所有這些 β值 (如式 (19)、式 (21)和式 (22)各式表示)都稱之為環(huán)境當(dāng)量化系數(shù)。顯然 ,有

β-m 1 = tm 0 (23)
　
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