发展海洋经济,提高海洋资源开发能力是我国本世纪重要战略目标之一。开展金属材料在含氯离子流体体系中的流动腐蚀研究,对于新型耐腐蚀材料的研发和防腐措施的实际应用都有重要意义。本文使用超声波空化仪器研究了双相不锈钢材料在含氯离子流体中的空泡腐蚀,采用纳米力学测试技术表征了不锈钢的表层力学性质,同时利用SEM、XRD、XPS和电化学技术分析了不锈钢表面物理化学变化,揭示了氯离子对不锈钢表层力学性质的影响机制。在此基础上,进一步研究了电化学极化对不锈钢表层力学性质的影响和表层力学性质与空泡腐蚀间的关系。实验结果表明：在空化作用下,随着氯离子浓度的提高,不锈钢表层的力学性质不断劣化；表面钝化膜发生了非均匀溶解；表面相组织发生了选择性溶解；阳极钝化电流密度不断增大,而表面电阻不断减小。由此可见,氯离子破坏了双相钢表面钝化膜溶解与修复的平衡,钝化膜表面出现孔洞,使表面基体材料暴露在空化冲击作用下,铁素体相优先被腐蚀并产生裂隙,最终导致了表面力学性质的劣化。阳极极化也会导致空化作用下不锈钢表层力学性质的劣化,而阴极保护措施可以缓解其劣化程度。不锈钢表层力学性质的劣化会强化空泡腐蚀的协同效应,腐蚀从由磨损控制转变为由腐蚀引起的磨损控制。在空化作用下,存在一个致使不锈钢腐蚀加剧的综合力学参数(H/E)阈值,一旦不锈钢综合力学参数低于此阈值时,空泡腐蚀立即加剧。此阈值可以作为研发新型耐空蚀不锈钢力学性质的参考,也可以用来作为判断实际运用中不锈钢材料耐空蚀性能失效的标准。