船舶及海洋工程中采用大量的钢质紧固件进行连接,腐蚀是其在海洋环境中发生失效的重要原因之一,通常需要采用一些表面处理来提高紧固件的耐蚀性。镀锌钝化层以其工艺简单、高耐热性、耐蚀性、致密性和美观等特点,得到开发和应用。环氧富铝/锌铝涂层(简称复合涂层,下文同)除了具有锌铝涂层的物理屏蔽、钝化和阴极保护作用外,其在耐蚀性和涂层致密性等方面均表现出适用于海洋环境的特点。海洋环境中使用的钢质紧固件的腐蚀与温度、盐度等环境因素密切相关。本文在综述海洋环境腐蚀影响因素、紧固件表面处理技术及涂层失效过程研究方法的基础上,选择镀锌钝化层和复合涂层对45#钢紧固件进行防护处理,并在实验室条件下,重点研究了其在模拟海洋环境工况中的腐蚀行为。采用扫描电镜,厚度测试,附着强度等测试方法,对两种膜层表面微观形貌和物理性能进行测试。镀锌钝化层厚度为15～20μm,附着力为0～1级,复合涂层厚度约为16～20μm,附着力较镀锌钝化层稍低,为1～2级。利用腐蚀电位分析和电化学阻抗谱研究了两种膜层分别在质量分数为1%、3%、5%和7%NaCl溶液中和20℃、35℃以及50℃海水中全浸的腐蚀行为,并通过中性盐雾试验模拟两种膜层在海洋大气环境中的腐蚀行为。在不同浓度NaCl溶液和海水中两种膜层均能有效的保护基体。首先考察Cl-浓度的影响。在NaCl溶液中,镀锌钝化层的腐蚀过程表现为3个阶段：钝化膜的溶解,镀锌层的阴极保护和钢基体的腐蚀,NaCl溶液浓度不同时,腐蚀过程呈现相同的规律。复合涂层也表现为3个阶段：环氧富铝膜层的破坏及其中A1的腐蚀,锌铝涂层的阴极保护,腐蚀产物的阻挡作用,在所考虑的NaCl溶液浓度范围内,腐蚀过程趋势相同。浸泡初期,两种膜层的腐蚀速率随Cl-浓度升高而增大。浸泡中期,随着Cl-浓度的升高,两种膜层的腐蚀速率先增大后减小,在5%NaCl溶液中腐蚀速率达到最大值。将两种膜层在腐蚀较严重的5%NaCl溶液对比研究得到：复合涂层和镀锌钝化层的反应电阻分别为242kΩ·cm2和3.53kΩ·cm2。在海水全浸试验中,镀锌钝化层和复合涂层的腐蚀过程分别与其在NaCl溶液中的腐蚀过程呈现相同的规律。由于实际应用中海水的温度会有较大的变化,所以分别考察两种涂层在20℃、35℃、50℃的海水中的腐蚀行为。整个浸泡过程中,随着温度的升高,镀锌钝化层的涂层电阻由1.05kΩ·cm2降到0.59kΩ·cm2,复合涂层的涂层电阻则由15.8kΩ·cm2降为10.3kΩ·cm2。特别对比了两种膜层在腐蚀最严重的50℃海水中的耐蚀性,结果表明,浸泡初期复合涂层和镀锌钝化层的反应电阻分别为95.9kΩ·cm2和24.1kΩ·cm2,但是浸泡末期复合涂层的耐蚀性下降较明显,先出现红锈。在模拟海洋大气环境的中性盐雾试验中,两种涂层都具有较好的防护性能,复合涂层的耐蚀性明显优于镀锌钝化层,出现红锈的时间依次为1780h和420h。