本文系统地描述了P110油套管钢CO<,2>腐蚀产物膜结构特征,研究了环境影响因素与腐蚀产物膜结构特征之间的关系;研究了CO<,2>腐蚀产物膜厚和晶粒大小与温度和压力之间的关系,并良好地解释了腐蚀产物膜对腐蚀速率、局部腐蚀的影响.建立了CO<,2>腐蚀电极反应的交流阻抗(EIS)模型,利用该模型探讨了CO<,2>腐蚀过程中主要的电极反应;研究了CO<,2>腐蚀产物膜力学性能的测试方法,测量了P110钢腐蚀产物膜的弹性模量、纳米硬度、显微硬度、基体结合力.全文得到的主要结论:在试验条件下,P110钢腐蚀产物膜的断面形貌显示出双层结构,表层是晶体规整的结晶状态,表层与基体之间为类似泥浆状的固体薄层.P110钢腐蚀产物膜厚度和晶粒大小随着温度的变化大致相似,在120℃时均达到了最大,极小值在180℃达到;在CO<,2>分压为1000psi时,膜厚达到最大,在超临界压力以上急剧减小;膜表面平均晶粒大小随CO<,2>压力的变化出现了两个峰值和一个低谷,并且在超临界压力以上随着压力增加均急剧减小.P110钢的极化曲线表明,随着温度的增加,自腐蚀电流密度变小,到60℃时,阴极反应机理已发生了改变;P110钢阳极过程的阻抗谱具有三个时间常数,说明阳极过程除受电极电位的影响外,还受阳极反应中间产物FeOH<,ads>吸附覆盖率和腐蚀产物在电极表面聚集程度的影响;从阴极过程的EIS可以看出,30℃时的EIS有三个时间常数,60℃、90℃时有两个时间常数.CO<,2>腐蚀产物膜随着膜层的逐渐深入,其耐磨损性能越来越高;随着成膜CO<,2>压力的变化,CO<,2>腐蚀产物膜磨损性能在350psi和1000psi两处磨损量均达到最大.