随着人类社会的快速发展,陆地资源逐渐短缺,海洋资源的开发和利用已经成为解决人类资源匮乏的新希望。海洋平台作为海洋资源开发和利用的标志性设施,随着海洋工程的发展,其作业水深不断增加,对海洋平台用高强钢的需求不断提高。目前高强度、大厚度、易焊接和耐腐蚀性能是海洋平台用钢最重要的性能指标,也是海洋平台用钢品种的开发热点。我国海洋工程的起步较晚,海洋平台用钢的发展与世界先进水平还有很大差距。A517Gr.Q钢是我国最新研制出的高强度宽厚板,其屈服强度达到700Mpa,抗拉强度达到790Mpa,最大厚度达到177.8mm,焊接性能优异。然而,对A517Gr.Q钢在海洋环境中的腐蚀行为和机理的研究还未有报道,因此,为对其安全使用和腐蚀防护提供科学的参考依据,关于A517Gr.Q钢在海洋环境中的腐蚀行为及机理研究至关重要。本文采用实验室模拟实验法,研究了 A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区和全浸区中的腐蚀行为。用失重法测定了 A517Gr.Q钢在模拟海水的腐蚀速率,利用数码相机记录了试样表面宏观形貌的变化,借助SEM电镜观察了试样表面带锈层微观形貌和去除锈层后的表面微观形貌,利用XRD和EDS分析了腐蚀产物成分和元素分布,并采用PARSTAT电化学工作站对带锈层试样的开路电位、极化曲线和交流阻抗进行了研究。最后综合分析了A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区和全浸区的腐蚀行为和机理。研究结果如下:(1)A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区稳定后的腐蚀速率约为0.185mm/a,属于耐蚀6～7级,耐腐蚀性能一般:在模拟海水全浸区稳定的腐蚀速率约为0.081mm/a,属于耐蚀4-5级,耐腐蚀性能良好。(2) A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区和全浸区都会发生点蚀,飞溅区发生在Oh～24h快速腐蚀阶段和96h至稳定腐蚀阶段,初期是由试样表面吸附的小液滴引起,点蚀以宽浅型扩展;稳定期为不均匀点蚀,由模拟海水冲刷锈层引起的,点蚀以暗槽型扩展。全浸区点蚀发生在24h～96h缓慢腐蚀阶段,由锈层上的裂纹引起的,点蚀以宽浅型扩展。(3)A517Gr.Q钢在模拟海水中腐蚀的锈层分为两层。在飞溅区中腐蚀的外锈层空隙的数量多、尺寸大,内锈层有裂纹存在。在全浸区中腐蚀的外锈层空隙尺寸比在飞溅区外锈层中的小,内锈层致密。锈层的完整性是锈层具有保护作用的前提。(4) Cr元素在内锈层富集,使内锈层更加致密,且能阻碍模拟海水中的Cl穿过锈层,对基体的保护有益。因此,在保证不影响力学性能的前提下,增加基体中Cr元素的含量可以提高A517Gr.Q钢在海水中的耐腐蚀性能。(5)A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区中腐蚀的外层锈层主要相组成为:γ-FeOOH、Fe304/Fe203、Fe(OH)3、α-FeOOH和一些非晶态物质;内锈层主要相组成:Fe304/Fe203、β-FeOOH、γ-FeOOH、α-FeOOH和少量FeOCl、GreenRust (I),此外飞溅区腐蚀的内锈层还有部分未腐蚀的基体金属。在模拟海水全浸区腐蚀的外锈层主要成分为Fe304/Fe203、Fe(OH)3 和 α-FeOOH;内锈层主要为 Fe304 和 α-FeOOH。(6) A517Gr.Q钢在模拟海水飞溅区和全浸区的腐蚀倾向性先降低,后趋于稳定。锈层完整后,阴极反应主要为腐蚀产物的还原反应,生成铁的氧化物,形成致密的内锈层,腐蚀速率减缓。腐蚀反应最终受电荷转移过程和扩散过程共同控制。