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材料腐蝕量應是材料腐蝕率對環(huán)境類型 /要素/強度作用時間的積分。在工程應用中 ,在假定材料腐蝕率 (或腐蝕電流密度 icor )在一段時間內不隨時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)境作用時間乘積之和。對某單一環(huán)境類型 /要素 /強度 ,材料腐蝕量 2穿透量 (hcor )或質量損失量 (wcor )表示為
icor
hcor =K1 EWt(7)
ρ
wcor =K2 icor EWt(8)式中 :t為環(huán)境作用時間 ;穿透量單位與質量損失量單位見表 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)境要素強度及其作用時間 2即環(huán)境譜組成 ,從工程應用上 ,可認為并假定大多數材料在不同環(huán)境下所產生的腐蝕不相關或弱相關 ,即為相互獨立并可線性疊加的 [5 ,11] ,在同一時 間內同時作用時也是這樣 (如果不是這樣 ,計算方法就需要加以適當調整以反映實際的作用過程)。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)境作用時間 ;m為環(huán)境類型序號。
3　環(huán)境嚴酷性指數的建立
首先引入環(huán)境嚴酷性指數 [4 ],在腐蝕損傷效應情況下使 : im
ESI = cor tm (11)
∑
m
　　由式 (11)可見 ,環(huán)境嚴酷性指數是由多種不
同環(huán)境類型 /要素 /強度在其作用時間內分別產生

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

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 ,環(huán)境嚴酷性指數實際上就成為環(huán)境嚴酷度指數。由式 (11)～式 (15)可知 ,環(huán)境嚴酷性 /度指數可以用腐蝕電流密度、穿透率、質量損失率、穿透量或質量損失量分別表示。環(huán)境嚴酷性 /度指數實質上表征了材料腐蝕損傷的嚴重性 /度。對于同一種材料 ,環(huán)境嚴酷性 /度指數與腐蝕損傷率 /量成正比。但是 ,應該指出 :考慮到一種材料的成分、組相、晶粒和雜質等的不均勻性 ,特別是 ,當材料組成結構以后 ,再考慮到局部環(huán)境的差異、結構細節(jié)的構型特點和受力狀態(tài)與水平的不同 ,材料腐蝕類型、腐蝕形態(tài)和腐蝕損傷率 /量都會有所變化而不同 ,因此 ,實際上 ,環(huán)境嚴酷性 /度指數或腐蝕損傷率 /量總是以概率形式出現 ,此時 ,可采用腐蝕損傷概率模型和相應的概率分析方法 [4 ]。由式 (11)～式 ( 15)還可發(fā)現 ,環(huán)境嚴酷性 /
度指數并不需要一定用環(huán)境類型 /要素 /強度本身表示 ,這就避免涉及環(huán)境類型 /要素 /強度本身復雜的物理 /化學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械量確定環(huán)境嚴酷性 /度指數。
環(huán)境嚴酷性 /度指數不僅與環(huán)境本身有關 ,而且更重要的是與材料 /結構有關 ,一種環(huán)境對某一種材料 /結構嚴酷 ,而對另一種材料 /結構不一定嚴酷 ,可以設定某一種材料 /結構 %環(huán)境系統為參考或標準 ,建立起環(huán)境嚴酷性 /度指數體系。
環(huán)境嚴酷性指數的單位可為 μA/ cm2或 A/ m2。環(huán)境嚴酷度指數的單位可為 (μA/cm2) a, (A/ m2)a , (μA/ cm2) d或 ( A/m2)d。
4　環(huán)境當量化
時間 %即環(huán)境譜對材料 /結構腐蝕的作用。
假設標準的 (參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強度用上標 ‘0’表示 ,根據上述環(huán)境當量化的定義 ,多種不同環(huán)境類型 /要素 /強度及其作用時間 %即環(huán)境譜產生的腐蝕損傷應等于標準的 (參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強度及其作用時間產生的腐蝕損傷 ,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 /強度與標準的
m
(參考的 )環(huán)境類型 /要素 /強度所產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)境當量化系數。顯然 ,有

β-m 1 = tm 0 (23)
　
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