第 2章 金属腐蚀速度的表示法金属腐蚀程度的大小，根据腐蚀破坏形式的不同，有各种不同的评定方法。对于全面腐蚀来说，通常用平均腐蚀速度来衡量。腐蚀速度可用失重法（或增重法）、浓度法和电流密度来表示。
2.1失重法和增重法金属腐蚀程度的大小可用腐蚀前后试样质量的变化不评定。由于习惯上把质量称为重量，因此根据质量变化评定腐蚀速度的方法习惯上仍称为“失重法”或“增重法”。
失重法就是根据腐蚀后试样质量的减小量，
用下式计算腐蚀速度：
St
mmv 10
失式中,ν失 为腐蚀速度（ g/m2h）；
m0为试样腐蚀前的质量（ g）；
m1为试样清除腐蚀产物后的质量；
S为试样表面积（ m2）；
t为腐蚀时间（ h）。
这种方法适用于均匀腐蚀，而且腐蚀产物完全脱落或很容易从试样表面清除掉的情况。
当腐蚀后试样质量增加且腐蚀产物完全牢固地附着在试样表面时，可用增重法，用下列公式计算腐蚀速度：
St
mmv 02
增式中,ν增 为腐蚀速度（ g/m2h）；
m2为带有腐蚀产物的试样的质量。
我国选定的非国际单位制的时间单位除了上面所用的小时外，还有天 （ d） ；年（ a）。
因此，以质量变化表示的腐蚀速度的单位还有
kg/ m2a,g/dm2d,g/cm2和 mg/dm2d。
有些文献上用英文缩写 mdd代表 g/dm2d，用
gmd代表 g/ m2d。
如果能确切地知道腐蚀产物的组成和分子式，即可对 ν失,ν增 进行换算。
例如已知 Zn在空气中加热氧化后的腐蚀产物是
ZnO时,Zn+1/2O2=ZnO，
Zn的腐蚀质量指标，分别为 ν失,ν增。
在 ν增 中的质量增加部分是氧的质量，在 ν失 中的质量减小部分是锌的质量。
以 AO,AZn分别表示氧和锌的相对原子质量，
以 no,nZn分别表示氧和锌的物质的量（ mol）。
那么，根据腐蚀产物 ZnO的分子式，其
no/nZn=1/1。因此可排出下列比例式：
St
An
St
mmv ZnZn 10
失
St
An
St
mmv OO 02
增两式联立即得
O
Zn
A
Avv 增失?
当金属的腐蚀产物是 MxOy时,其关系式为：
O
M
yA
xA
vv 增失
2.2 深度法以质量变化表示的腐蚀速度的缺点是没把腐蚀深度表示出来。工程上，腐蚀深度或构件腐蚀变薄的程度直接影响该部件的寿命，更具有实际意义。在衡量不同刻度的金属的腐蚀程度时，更适合用这种方法。
将金属失重腐蚀速度换算为腐蚀深度的公式为：
失深
v
v 76.8
式中,v深 为以腐蚀深度表示的腐蚀速度 mm/a；
v失 为失重腐蚀速度，单位为 g/m2h；
ρ为金属的密度，单位为 g/cm3；
8.76为单位换算系数。
根据金属年腐蚀深度不同，可将其耐蚀性按十级标准（表 1）和三级标准表（ 2）分类。
表 1-2金属耐蚀性十级标准耐蚀性分类 耐蚀性等级 腐蚀速度 /（ mm/a）
Ⅰ 完全耐蚀 1 ＜ 0.001
Ⅱ 很耐蚀
2
3 0.001~0.0050.005~0.01
Ⅲ 耐蚀
4
5 0.01~0.050.05~0.1
Ⅳ 尚耐蚀 67 0.1~0.50.5~1.0
Ⅴ 欠耐蚀 89 1.0~5.05.0~10.0
Ⅵ 不耐蚀 10 ＞ 10.0
表 1-3 金属耐蚀性的三级标准耐蚀性分类 耐蚀性等级 腐蚀速度 /(mm/a)
耐蚀 1 ＜ 0.1
可用 2 0.1~1.0
不可用 3 ＞ 1.0
2.3以电流密度表示腐蚀速度电化学腐蚀中，阳极溶解导致金属腐蚀。
根据法拉第定律，每通过 1法拉第（ 96500 C）
的电量，阳极溶解的金属的量为 1/nmol。若电流强度为 I，通电时间为 t，则通过的电量为 It。
阳极所溶解的金属量 m应为：
nF
A It
m
式中,A为金属的原子量；
n为价数，即金属阳极反应方程式中的电子数；
F为法拉第常数,F=96500C/mol电子。
对于均匀腐蚀业说，整个金属表面积 S可看成阳极面积，故腐蚀电流密度 icorr为 I/S。
nF
Ai
St
v c o o r?
m
失即腐蚀速度与腐蚀电流密度成正比。因此可用腐蚀电流密度 icorr表示金属的电化学腐蚀速度。
若 icorr的单位取 μA/cm2，金属密度 ρ的单位取 g/cm3，则以不同单位表示的腐蚀速度为：
n
Ai
v c o o r 41073.3失单位 g/m2h
以腐蚀深度表示的腐蚀速度与腐蚀电流密度的关系为：
nF
Ai
St
v c o o r?
m
深若 icorr的单位取 μA/cm2，金属密度 ρ的单位取 g/cm3，则
n
Ai
v c o o r 31027.3失单位 mm/a
若 icorr的单位为 A/m2,ρ的单位仍取 g/cm3，则：
n
Ai
v c o o r 327.0失单位 mm/a
必须指出，金属的腐蚀速度一般随时间而变化。腐蚀试验时应测定腐蚀速度随时间变化的规律，选择合适的时间以测得稳定的腐蚀速度。
局部腐蚀速度及其耐蚀性的评定比较复杂，一般不能用上述方法表示腐蚀速度。
2.1失重法和增重法金属腐蚀程度的大小可用腐蚀前后试样质量的变化不评定。由于习惯上把质量称为重量，因此根据质量变化评定腐蚀速度的方法习惯上仍称为“失重法”或“增重法”。
失重法就是根据腐蚀后试样质量的减小量，
用下式计算腐蚀速度：
St
mmv 10
失式中,ν失 为腐蚀速度（ g/m2h）；
m0为试样腐蚀前的质量（ g）；
m1为试样清除腐蚀产物后的质量；
S为试样表面积（ m2）；
t为腐蚀时间（ h）。
这种方法适用于均匀腐蚀，而且腐蚀产物完全脱落或很容易从试样表面清除掉的情况。
当腐蚀后试样质量增加且腐蚀产物完全牢固地附着在试样表面时，可用增重法，用下列公式计算腐蚀速度：
St
mmv 02
增式中,ν增 为腐蚀速度（ g/m2h）；
m2为带有腐蚀产物的试样的质量。
我国选定的非国际单位制的时间单位除了上面所用的小时外，还有天 （ d） ；年（ a）。
因此，以质量变化表示的腐蚀速度的单位还有
kg/ m2a,g/dm2d,g/cm2和 mg/dm2d。
有些文献上用英文缩写 mdd代表 g/dm2d，用
gmd代表 g/ m2d。
如果能确切地知道腐蚀产物的组成和分子式，即可对 ν失,ν增 进行换算。
例如已知 Zn在空气中加热氧化后的腐蚀产物是
ZnO时,Zn+1/2O2=ZnO，
Zn的腐蚀质量指标，分别为 ν失,ν增。
在 ν增 中的质量增加部分是氧的质量，在 ν失 中的质量减小部分是锌的质量。
以 AO,AZn分别表示氧和锌的相对原子质量，
以 no,nZn分别表示氧和锌的物质的量（ mol）。
那么，根据腐蚀产物 ZnO的分子式，其
no/nZn=1/1。因此可排出下列比例式：
St
An
St
mmv ZnZn 10
失
St
An
St
mmv OO 02
增两式联立即得
O
Zn
A
Avv 增失?
当金属的腐蚀产物是 MxOy时,其关系式为：
O
M
yA
xA
vv 增失
2.2 深度法以质量变化表示的腐蚀速度的缺点是没把腐蚀深度表示出来。工程上，腐蚀深度或构件腐蚀变薄的程度直接影响该部件的寿命，更具有实际意义。在衡量不同刻度的金属的腐蚀程度时，更适合用这种方法。
将金属失重腐蚀速度换算为腐蚀深度的公式为：
失深
v
v 76.8
式中,v深 为以腐蚀深度表示的腐蚀速度 mm/a；
v失 为失重腐蚀速度，单位为 g/m2h；
ρ为金属的密度，单位为 g/cm3；
8.76为单位换算系数。
根据金属年腐蚀深度不同，可将其耐蚀性按十级标准（表 1）和三级标准表（ 2）分类。
表 1-2金属耐蚀性十级标准耐蚀性分类 耐蚀性等级 腐蚀速度 /（ mm/a）
Ⅰ 完全耐蚀 1 ＜ 0.001
Ⅱ 很耐蚀
2
3 0.001~0.0050.005~0.01
Ⅲ 耐蚀
4
5 0.01~0.050.05~0.1
Ⅳ 尚耐蚀 67 0.1~0.50.5~1.0
Ⅴ 欠耐蚀 89 1.0~5.05.0~10.0
Ⅵ 不耐蚀 10 ＞ 10.0
表 1-3 金属耐蚀性的三级标准耐蚀性分类 耐蚀性等级 腐蚀速度 /(mm/a)
耐蚀 1 ＜ 0.1
可用 2 0.1~1.0
不可用 3 ＞ 1.0
2.3以电流密度表示腐蚀速度电化学腐蚀中，阳极溶解导致金属腐蚀。
根据法拉第定律，每通过 1法拉第（ 96500 C）
的电量，阳极溶解的金属的量为 1/nmol。若电流强度为 I，通电时间为 t，则通过的电量为 It。
阳极所溶解的金属量 m应为：
nF
A It
m
式中,A为金属的原子量；
n为价数，即金属阳极反应方程式中的电子数；
F为法拉第常数,F=96500C/mol电子。
对于均匀腐蚀业说，整个金属表面积 S可看成阳极面积，故腐蚀电流密度 icorr为 I/S。
nF
Ai
St
v c o o r?
m
失即腐蚀速度与腐蚀电流密度成正比。因此可用腐蚀电流密度 icorr表示金属的电化学腐蚀速度。
若 icorr的单位取 μA/cm2，金属密度 ρ的单位取 g/cm3，则以不同单位表示的腐蚀速度为：
n
Ai
v c o o r 41073.3失单位 g/m2h
以腐蚀深度表示的腐蚀速度与腐蚀电流密度的关系为：
nF
Ai
St
v c o o r?
m
深若 icorr的单位取 μA/cm2，金属密度 ρ的单位取 g/cm3，则
n
Ai
v c o o r 31027.3失单位 mm/a
若 icorr的单位为 A/m2,ρ的单位仍取 g/cm3，则：
n
Ai
v c o o r 327.0失单位 mm/a
必须指出，金属的腐蚀速度一般随时间而变化。腐蚀试验时应测定腐蚀速度随时间变化的规律，选择合适的时间以测得稳定的腐蚀速度。
局部腐蚀速度及其耐蚀性的评定比较复杂，一般不能用上述方法表示腐蚀速度。
