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材料腐蝕量應是材料腐蝕率對環境類型 /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境作用時間乘積之和。對某單一環境類型 /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)
材料所處的真實環境往往是由多種不同環境類型 /環境要素 /環境要素強度及其作用時間 2即環境譜組成 ,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。標準的 (參考的 )環境類型 /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

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

β-m 1 = tm 0 (23)
　
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