腐蚀速率如何计算

2023年12月31日发(作者：菊花品种介绍)

腐蚀速率如何计算

金属材料的腐蚀速度常用金属腐蚀速度的重要指标、深度指标和电流指标表示。

金属腐蚀速度表示法是在要评价的土壤中埋设金属材料试样，经过一定时间后，测试出试样的重量变化或深度变化或电流变化，以此来评价土壤腐蚀性。

重量指标就是把金属因腐蚀而发生的重量变化，换算成相当于单位金属面积与单位时间内的重量变化的数值。它又分为失重法和增重法两种。用公式表示为：

式中 v-—失重时的腐蚀速度，克/米2.小时；

v+—增重时的腐蚀速度，克/米2.小时；

Wo-—金属的初始重量，克；

W1—消除了腐蚀产物后金属的重量，克；

W2—带有腐蚀产物的金属的重量，克；

S—金属的面积，米2；

T—腐蚀进行的时间，小时。

金属腐蚀速度的深度指标是把金属的厚度因腐蚀而减少的量，以线量单位表示，并换算成相当于单位时间的数值。用公式表示为：

式中vL—腐蚀的深度指标，毫米/年；

p—金属的密度，克/厘米3。

金属腐蚀速度的电流指标是以金属电化学腐蚀过程的阳极电流密度的大小来衡量金属的电化学腐蚀速度的程度。可由法拉第（Faraday）定律把电流指标和重量指标联系起来。可用公式表示为：

式中ia—腐蚀的电流指标，即阳极电流密度，安培/厘米2；

A——原子量；

N——化合价；

列举几个常用的腐蚀速率计算方法：

1、失重法

失重法直接表示由于腐蚀而损失的材料重量，其过程为：对预先制备的试样测量尺寸，净准确称重后置于腐蚀介质中，实验结束后取出，清除产物后清洗、干燥、再称重。试样的失重直接表征材料的腐蚀程度。

其腐蚀速率的计算方法：通常采用单位时间内单位面积上的重量变化表征平均腐蚀速率g*(m^-2)*(h^-1)。v=(w0-w1)/(At)；

其中，W0：试样原始重量（g）；w1：试样清除产物后的重量（g）；

A：试样面积（m^2);t:试验周期（h）

但是这种表征方式仍然不能表示出浮士德损耗深度，为此可将腐蚀速度换算成单位时间内的平均腐蚀深度（如：mm/a)，其换算关系为：

B=(1/ρ)*v*[(365*24*10)/(100*100)]=8.76*v/ρ=8.76*(w0-w1)/(ρ*A*t)

B:腐蚀速率（mm/a)

v:按重量计算的腐蚀失重速度（g*(m^-2)*(h^-1)。

ρ：金属材料的密度(g*cm^-3)

2、电流计算方法：

实验室中还常用腐蚀电流密度icorr（A*cm^-2)来表示腐蚀速度，它与v的换算关系为：

icorr={[v/(A/n)]*26.8/10^4}=v*(A/n)*1/373

其中，A为原子量；

n为离子电荷；

通常对于碳钢来说(假设密度为7.8，失2个电子，以Fe为主），

1mm/a≈85.232mA/cm^2

3、电阻法

电阻法的基本原理是根据金属的电阻值与其横截面积有关，在腐蚀过程中由于横截面积减小从而导致电阻增大，根据电阻值的增大判断金属的腐蚀速率；推导过程省略，其计算公式为：

a、丝状金属试样

B=r/t*[1-(R0/Rt)^-2]*8760 mm/a

v=r/t*[1-(R0/Rt)^-2]*ρ*1000 g/(m^2*h)

b、片状试样腐蚀速度

B=2190*{（a+b)-[(a+b)^2-4*ab*(△R/R)]}/t mm/a

v=250*ρ*{（a+b)-[(a+b)^2-4*ab*(△R/R)]}/t g/(m^2*h)

其中，r:丝状试样的初始半径（mm）；

a:片状试样的初始宽度（mm）；

b:片状试样的初始厚度（mm）；

R0：初始时刻的试样电阻（Ω）；

R：实验测试时试样电阻（Ω）；

△R：电阻变化值（△R=R0-R Ω）

ρ：金属密度·

其他诸如·气体容量法、电感测试法等因为不常用，不再一一赘述。希望这几个方法及计算公式能帮助你。