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種環境作用時間 ;m為環境類型序號。
3　環境嚴酷性指數的建立
首先引入環境嚴酷性指數 [4 ],在腐蝕損傷效應情況下使 : im
ESI = cor tm (11)
∑
m
　　由式 (11)可見 ,環境嚴酷性指數是由多種不同環境類型 /要素 /強度在其作用時間內分別產生

的腐蝕電流密度之和 ,即多種不同環境產生的腐

環境當量化是指 ,在腐蝕損傷等效原則下 ,用蝕總電量。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境類型 /要素 /強度及其作用時間或多種不同環境類型 /要素 /強度及其作用

(12)
可表示為

　　或
δw cor
ESI =(13)
K2 EW 　　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 ,環境嚴酷性指數實際上就成為環境嚴酷度指數。由式 (11)～式 (15)可知 ,環境嚴酷性 /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 ,再考慮到局部環境的差異、結構細節的構型特點和受力狀態與水平的不同 ,材料腐蝕類型、腐蝕形態和腐蝕損傷率 /量都會有所變化而不同 ,因此 ,實際上 ,環境嚴酷性 /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)還可發現 ,環境嚴酷性 /
度指數并不需要一定用環境類型 /要素 /強度本身表示 ,這就避免涉及環境類型 /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境嚴酷性 /度指數。
環境嚴酷性 /度指數不僅與環境本身有關 ,而且更重要的是與材料 /結構有關 ,一種環境對某一種材料 /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 %環境系統為參考或標準 ,建立起環境嚴酷性 /度指數體系。
環境嚴酷性指數的單位可為 μA/ cm2或 A/ m2。環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　環境當量化
時間 %即環境譜對材料 /結構腐蝕的作用。
假設標準的 (參考的 )環境類型 /要素 /強度用上標 ‘0’表示 ,根據上述環境當量化的定義 ,多種不同環境類型 /要素 /強度及其作用時間 %即環境譜產生的腐蝕損傷應等于標準的 (參考的 )環境類型 /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種環境類型 /要素 /強度與標準的
m
(參考的 )環境類型 /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)都稱之為環境當量化系數。顯然 ,有

βm-1 = tm 0 (23)
t為標準環境類型 /要素 /強度作用時間 1d相當第 m種環境類型 /要素 /強度作用時間的天數。
環境當量化系數可以有很多種形式 ,例如 :某單一環境要素強度與該環境標準要素強度之間的當量 ;某單一環境類型的某兩個要素強度的組合與該環境類型標準要素強度組合之間的當量 ;某一環境類型的某要素強度 (或其組合 )與另一環境類型標準要素強度 (或其組合 )之間的當量 ;某一綜合環境的某要素強度 (或其組合 )與另一綜合環境標準要素強度 (或其組合 )之間的當量 ;某一地區的綜合環境當量折算為與另一標準地區的綜合環境當量以及某一環境譜與另一標準環境譜之間的當量等。
5　典型金屬材料的環境嚴酷性指數及環
為簡便起見 ,將腐蝕損傷統一用腐蝕深度或質量 /重量損失表示。
在環境嚴酷性指數計算中 ,計算公式見式 (12)～式 (15) ,金屬和合金的當量權見 ASTMG102289的表 1[3] ,密度見 ASTMG1290的附錄 [9]。
由于同類金屬和合金的當量權及密度均相差不大 ,在工程計算中都可取其平均值。
因篇幅所限 ,本文只給出結構鋼在大氣相對濕度和 SO2、海水含鹽量及不同地點的環境嚴酷性指數和當量化系數 ,計算分別見附表 1～4(本文略 ),計算結果見圖 1,相關腐蝕數據取自文獻 [12 ]。
由計算結果可見 ,結構鋼腐蝕量相同時 ,在相對濕度 95 %大氣中腐蝕作用時間一天相當在相對濕度 50 %大氣中腐蝕作用時間
421 6天 (見附表 1或圖 1 (a) ,本文略 [12] ) ;在 SO2含量 01 16 %大

略[12] ) ;在萬寧橫山村海濱一天相當在廈門海洋平臺上 0180天 (見附表 4,略[12 ] )。又由附表 1和附表 2,此文略 [12] ,結構鋼在大氣相對濕度 95 %大氣中一天相當在 SO2含量 0116 %大氣中 0160天。
6　環境簡化、折算算例
ESI當量方法可廣泛應用于飛機結構耐久性設計中的腐蝕防護與控制設計 ,為確定結構表面涂層腐蝕防護有效期及評估結構檢查周期 /日歷壽命提供當量環境 /環境譜。由于篇幅所限 ,本文只根據 5節計算結果給出環境譜簡化或折算的一個算例。
　
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