全面腐蚀速率的三指标及计算方法在线视频

重量法是材料腐蚀

最基本的定量评定方法之一

根据腐蚀前后的重量变化(增加或减少)

来表示材料腐蚀的平均速率

若腐蚀产物全部牢固地附着于表面

或全部能收集

则常用增重法表示

反之

如果腐蚀产物完全脱落或易于全部清除

则往往采用失重法

重量指标的计算公式为

腐蚀前后重量变化

除以腐蚀面积和腐蚀时间

选择具有足够精度的工具

和仪器直接测量材料腐蚀前后

或腐蚀过程中某两时刻的样品厚度

或局部区域的腐蚀深度

所得数据直接表征腐蚀速率(增厚或失厚)

深度法表征的腐蚀速率

与重量法计算出的腐蚀速率可以相互换算

其换算公式为

深度Vd=8.76倍乘以

腐蚀失重Vw除以密度

其单位为毫米每年

根据深度法表征的腐蚀速率大小

可以将材料耐蚀性分为不同等级

如表所示为常用的三级标准

和十级标准分类

例如 按照三级标准分类

腐蚀深度大于1.0mm/a的为不可用

如果按照十级标准分类

当腐蚀深度

小于0.001mm/a时完全耐蚀

大于10mm/a的为不耐蚀

不管按照几级分类

仅具有相对性和参考性

科学地评定腐蚀等级

还需考虑具体的应用背景

电流密度指标

是根据金属电化学腐蚀过程的

阳极电流密度大小

来衡量金属的电化学腐蚀速率

法拉第定律指出

当电流通过电解质溶液时

电极上发生电化学变化的物质的量

与通过的电量呈正比

与电极反应中转移的电荷数成反比

设通过阳极的电流为I

通电时间为t

则t时间内的电量为h

相应溶解掉的金属的质量ΔW为该式所示

对于均匀腐蚀情况

阳极面积为整个金属表面S

因此腐蚀电流密度icorss

为电流除以面积

这样得式到中表示的

腐蚀速率Vw和电流密度关系为

从关系式可见腐蚀电流密度

与腐蚀失重成正比

因此电流密度可以作为

评定均匀腐蚀的指标

例如 已知金属Zn的腐蚀反应为

Zn失去电子变为二价锌离子

金属锌原子量为65.4g/mol

密度为7.1g/cm3

反应得失电子数为2

电流I为10-2A

腐蚀面积S=100cm2

求分别以重量指标

深度指标和电流指标来表示的腐蚀速率

采用腐蚀失重的

数据计算为1.22g/m2/h

腐蚀深度为1.51mm/a

电流密度为1A/m2

或10-4A/cm2

但是材料局部腐蚀情况差别大

并没有一个普遍接受的同一方法

来表征所有局部腐蚀的破坏程度

一般来讲

以上的深度法基本适用于

评价大部分局部腐蚀速率

另外强度法也基本适合

所有的局部腐蚀速率评价

即测定腐蚀前后材料强度

或延伸率的变化来评定各类局部腐蚀

假设试件腐蚀前 后的

抗拉强度分别为σb和σb‘

延伸率分别是εf和εf’

则评定腐蚀速率指标的

抗拉强度损伤Kσ和延伸率损伤Kε

可分别表示为如下两式

研究表明 以上方法不仅是

评价局部腐蚀行之有效的方法

而且可以用于评价无机非金属材料

高分子材料

和一些功能材料的腐蚀失效程度

但是 对待具体的局部腐蚀类型

应结合具体实际采用特殊的评价方法

例如 点蚀可采用点蚀密度

最大点蚀深度

平均点蚀深度等指标进行综合评价

另外 近年来发现

电阻率的改变也适用于

评价多数局部腐蚀的腐蚀速率