钢铁材料作为主要的工程材料广泛应用于各种领域。在使用过程中,钢铁结构不可避免的与各种腐蚀性介质接触,由于其成分特点很容易腐蚀失效,从而造成巨大的经济损失以及严重的安全事故,影响国民经济的发展以及人们的生命安全。因此,对钢铁材料的腐蚀与防护研究是一项长期而重要的工作。缓蚀剂作为一种经济有效的抑制金属腐蚀的方法已经在工业实践中得到了广泛应用。钼酸盐缓蚀剂及稀土金属盐缓蚀剂由于低毒、无公害的特点成为了绿色缓蚀剂研究领域的热点。目前,钼酸盐缓蚀剂的相关研究已经取得了一定进展,但是人们对其缓蚀机理并没有完全掌握。稀土金属盐缓蚀剂作为绿色缓蚀剂的领跑者也得到了研究学者的高度重视,但是其研究应用大多局限于铝合金和镁合金等,其腐蚀介质以中性介质为主,对钢铁材料在酸性介质中的防腐蚀研究较少。由于其自身电子结构差异,部分稀土元素具有过程变价转换的特点,且在一定情况下可增强稀土缓蚀剂的缓蚀效果。但目前并未见研究变价稀土元素增强缓蚀效率原因的报道,所以稀土金属盐缓蚀剂中变价元素促成其缓蚀效率以及复配效果提高的微观机理并不清楚,这在一定程度上限制了稀土金属盐缓蚀剂的深入研究以及在工业上的广泛应用。本论文针对变价稀土金属盐在酸性介质中对钢铁材料的缓蚀作用进行研究,同时结合钼酸盐进行协同缓蚀研究,获得了缓蚀效果良好的变价稀土-钼酸盐复合缓蚀剂。本研究所采用的变价稀土为铈硝酸盐,将其与环境友好型缓蚀剂钼酸钠进行复配,研究在三种酸(盐酸、磷酸、硫酸)溶液中对X80管线钢的缓蚀性能。并采用不同的氧化剂对其进行部分元素变价转换以提高复合缓蚀剂的效率,或与第三种化合物复配制备三元复合缓蚀剂进一步提高稀土-钼酸盐缓蚀剂的缓蚀效果。在研究过程中,采用了失重法对不同体系的缓蚀效率进行研究,并结合微观形貌观察(SEM)对其缓蚀效果进行评价和分析；采用电化学工作站对X80管线钢试样在不同缓蚀体系中的电化学特性(极化曲线和阻抗谱)进行测试,分析了不同缓蚀剂对试样腐蚀电化学反应的影响及机理；采用光电子能谱仪对试样表面保护膜中的成分及稀土元素的化学价态进行测试,研究实现过程变价转换的可能性与条件；采用X-射线能谱仪对试样表面保护膜进行微区分析,对表面保护膜微区所含元素进行定性分析；采用X-射线衍射仪对试样表面薄膜进行物相分析,确定薄膜的组成物相。实验结果表明：在盐酸溶液中可采用过硫酸盐实现稀土铈元素的过程变价转换,从而提高复合缓蚀剂的缓蚀效率；在磷酸溶液中不能依靠氧化还原反应实现稀土铈元素的过程变价转换,Mo-Ce复合缓蚀剂在磷酸溶液中的缓蚀效率可通过与有机小分子茜素红或香兰素的进一步协同而得到提高；但是Mo-Ce复合缓蚀剂不能作为X80管线钢在硫酸溶液中的缓蚀剂。