摘要
作为典型工程装备材料，高强度海工钢在冶金、军工、海工各工业都得到了广泛应用。深入认识其在服度役环境下腐蚀行为和耐蚀特性，对于新型钢种设计、优化和量化生产具有重要指导意义。本论文选取海洋装备用钢AH36钢及添加微合金元素(Nb-V)的EH36钢;添加Nb-V-Cu-Ni的FH36钢和添加Nb-V-Cu-Ni-Cr的VL4-4钢作为研究对象，采用室内周浸模拟加速实验，以浓度分别为0.5wt％、2.0wt％、3.5wt％和5wt％的NaCl溶液模拟海洋腐蚀环境，周浸实验分别为48h、120h、216h、360h和720h。利用腐蚀失重法，分析了 4种海工钢在模拟海洋环境下腐蚀速率、境腐蚀形貌、物相组成，并利用幂指数方程分析了海工钢模拟海洋环境腐蚀动力学。论文主要研究结果如下: 周期性浸渍加速实验研究表明，4种海工钢的腐蚀速率均随实验时间的延长呈现下降趋势，海工钢模拟海洋环境腐蚀行为分为3个阶段。初始阶段(干湿交替48-120 h后)，海工钢表面腐蚀产物厚度随时间增加，腐蚀速率在此阶段下降趋势明显;稳定阶段(216-360h),材料表面发生腐蚀鼓泡以及破裂后的腐蚀坑，腐蚀速率变化趋势较小，腐蚀表面呈暗铜绿色亚稳态;终止阶段(360-720h):腐蚀表面整体由暗转明，腐蚀速率继续缓慢下降，腐蚀失重达到最大。 通过幂函数动力学模型和动电位极化曲线的拟合，对4种海工钢腐蚀动力学分析结果表明，微合金化使海工钢使反应动力学方程中，代表海工钢腐蚀趋势的n值均小于1;同时，相较于AH36钢，3种微合金化海工钢自腐蚀电流密度一定程度负移。 利用扫描电镜对海工钢腐蚀表面和截面形貌分析，并结合XRD分析腐蚀产物组成的结果表明，4种海工钢腐蚀产物均由保护性较好的α-FeOOH和Fe3O4以及腐蚀初期存在的少量不稳定γ-FeOOH和β-FeOOH构成。AH36的腐蚀锈层结构相对来说较粗糙、空洞、疏散与基板间的粘附性较差;EH36和FH36钢腐蚀产物中大片团絮状Fe3O4中穿插有针状α-FeOOH;VL4-4钢截面厚度和致密性稍弱于前两种合金化试样，但平整度好于AH36钢。
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