腐蝕速率如何計算

2023年12月31日發(作者：菊花品種介紹)

腐蝕速率如何計算

金屬材料的腐蝕速度常用金屬腐蝕速度的重要指標、深度指標和電流指標表示。

金屬腐蝕速度表示法是在要評價的土壤中埋設金屬材料試樣，經過一定時間后，測試出試樣的重量變化或深度變化或電流變化，以此來評價土壤腐蝕性。

重量指標就是把金屬因腐蝕而發生的重量變化，換算成相當于單位金屬面積與單位時間內的重量變化的數值。它又分為失重法和增重法兩種。用公式表示為：

式中 v-—失重時的腐蝕速度，克/米2.小時；

v+—增重時的腐蝕速度，克/米2.小時；

Wo-—金屬的初始重量，克；

W1—消除了腐蝕產物后金屬的重量，克；

W2—帶有腐蝕產物的金屬的重量，克；

S—金屬的面積，米2；

T—腐蝕進行的時間，小時。

金屬腐蝕速度的深度指標是把金屬的厚度因腐蝕而減少的量，以線量單位表示，并換算成相當于單位時間的數值。用公式表示為：

式中vL—腐蝕的深度指標，毫米/年；

p—金屬的密度，克/厘米3。

金屬腐蝕速度的電流指標是以金屬電化學腐蝕過程的陽極電流密度的大小來衡量金屬的電化學腐蝕速度的程度。可由法拉第（Faraday）定律把電流指標和重量指標聯系起來。可用公式表示為：

式中ia—腐蝕的電流指標，即陽極電流密度，安培/厘米2；

A——原子量；

N——化合價；

列舉幾個常用的腐蝕速率計算方法：

1、失重法

失重法直接表示由于腐蝕而損失的材料重量，其過程為：對預先制備的試樣測量尺寸，凈準確稱重后置于腐蝕介質中，實驗結束后取出，清除產物后清洗、干燥、再稱重。試樣的失重直接表征材料的腐蝕程度。

其腐蝕速率的計算方法：通常采用單位時間內單位面積上的重量變化表征平均腐蝕速率g*(m^-2)*(h^-1)。v=(w0-w1)/(At)；

其中，W0：試樣原始重量（g）；w1：試樣清除產物后的重量（g）；

A：試樣面積（m^2);t:試驗周期（h）

但是這種表征方式仍然不能表示出浮士德損耗深度，為此可將腐蝕速度換算成單位時間內的平均腐蝕深度（如：mm/a)，其換算關系為：

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

B:腐蝕速率（mm/a)

v:按重量計算的腐蝕失重速度（g*(m^-2)*(h^-1)。

ρ：金屬材料的密度(g*cm^-3)

2、電流計算方法：

實驗室中還常用腐蝕電流密度icorr（A*cm^-2)來表示腐蝕速度，它與v的換算關系為：

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

其中，A為原子量；

n為離子電荷；

通常對于碳鋼來說(假設密度為7.8，失2個電子，以Fe為主），

1mm/a≈85.232mA/cm^2

3、電阻法

電阻法的基本原理是根據金屬的電阻值與其橫截面積有關，在腐蝕過程中由于橫截面積減小從而導致電阻增大，根據電阻值的增大判斷金屬的腐蝕速率；推導過程省略，其計算公式為：

a、絲狀金屬試樣

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

v=r/t*[1-(R0/Rt)^-2]*ρ*1000 g/(m^2*h)

b、片狀試樣腐蝕速度

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:絲狀試樣的初始半徑（mm）；

a:片狀試樣的初始寬度（mm）；

b:片狀試樣的初始厚度（mm）；

R0：初始時刻的試樣電阻（Ω）；

R：實驗測試時試樣電阻（Ω）；

△R：電阻變化值（△R=R0-R Ω）

ρ：金屬密度·

其他諸如·氣體容量法、電感測試法等因為不常用，不再一一贅述。希望這幾個方法及計算公式能幫助你。