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耐大气腐蚀钢亦称耐候钢。随着铁路运输的发展,对铁道车辆用钢提出了高强和高耐候的要求。目前铁道车辆需要的高耐候钢材的耐腐蚀性能必须达到普通钢材的三倍以上。铁道车辆使用的钢材主要有钢板和H型钢等结构用钢。H型钢由于生产工艺的特殊性,达到这一要求更为困难。本文以H型钢生产的工艺装备为基础,开展了高强高耐候钢的腐蚀性能的研究,为高强高耐候钢的开发提供技术支撑。本文通过周期浸润加速腐蚀与电化学实验,并采用扫面电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）对锈层形貌与结构进行分析,主要研究以下内容:（1）在实验室采用电化学对不同材料的腐蚀热力学与动力学参数进行检测,研究合金元素与组织状态对高强高耐候热轧结构钢在工业大气中耐候性能的影响规律,并对不同材料在NaHSO3溶液中的腐蚀机理进行探究。（2）在实验室采用周浸快速腐蚀实验方法,研究合金元素对耐候钢在工业大气环境中腐蚀性能以及宏观腐蚀形貌的影响规律,评价不同实验钢的腐蚀性能;（3）在实验室利用扫描电镜以及XRD衍射,对实验钢的腐蚀产物演变规律、腐蚀形貌特征以及腐蚀产物结构进行分析,探索不同合金元素在不同腐蚀周期下锈层形貌及结构的演变规律。实验结果表明:（1）实验钢裸钢的自腐蚀电位主要受实验钢组织影响,晶粒粗大组织单一实验钢自腐蚀电位较小,初始时能增强其耐腐蚀性能;实验钢的阻抗随着Cu、Cr、Ni合金元素的添加有明显增大;同一实验钢随着腐蚀时间的延长,添加合金元素Cu、Cr、Ni的实验钢的阻抗值稳定增强,腐蚀锈层保护性能增强且锈层稳定,在腐蚀后期其阻抗值增加更为明显,锈层稳定性增强更为显著;（2）同一实验钢随着腐蚀时间的延长,未添加Cu、Cr、Ni合金元素实验钢腐蚀速率呈波动状态,添加Cu、Cr、Ni合金元素后,实验钢腐蚀速率有趋于稳定的趋势;随着腐蚀时间的延长,五种实验钢的锈层厚度逐渐增加,且致密性增强;（3）合金元素Cu、Cr、Ni的加入会明显增强实验钢的耐腐蚀性能,实验钢添加Cu、Cr、Ni合金元素腐蚀速率降低到未添加的一半以下;随着Cr含量增加,实验钢的腐蚀速率减小,当Cr含量为1.73%时,其腐蚀速率在不同腐蚀周期下均接近为不含Cr元素钢的1/2,当Cr含量增加至4.5%时,其腐蚀速率接近不含Cr元素实验钢腐蚀速率的1/3,腐蚀速率大大降低;（4）在实验钢中添加Cu、Cr、Ni元素,使得锈层致密度明显提升,锈层孔洞裂纹逐渐消失,锈层中保护性物相α-FeOOH晶体占比增加,耐腐蚀性能增加;当Cr含量为3.6%以上时,表面锈层为块状的Cr2O3和Cr（OH）3非晶体,阻碍电化学的发生,从而保护基体,提升钢的耐腐蚀性能。