海水作为一种强腐蚀性介质,容易因材料腐蚀导致装备或零部件失效,造成安全隐患、经济损失甚至人员伤亡,作为海洋工程的基础,材料的选择及应用至关重要。钝化金属及合金因能在表面生成钝化膜抵抗海水腐蚀而被广泛应用于海洋领域,成为应用最广泛的海工装备材料。然而,钝化合金结构零部件服役期间不可避免地承受摩擦等机械作用,容易因钝化膜被破坏而导致材料腐蚀或突发性失效,严重影响了海工装备的服役寿命、安全性和可靠性,给海洋工程带来严峻挑战。因此,针对服役于海洋环境的钝化金属及合金,非常有必要开展其腐蚀与磨损协同作用下的特能与机理研究,从而为海工装备的设计选材、寿命评估以及安全可靠性保障提供理论依据或实践指导,具有重要的工程实践价值。本文选取海洋工程应用中的典型钝化合金材料——TC4钛合金和316L不锈钢作为主要研究对象,根据机械划擦法原理,设计并改进了两套腐蚀磨损实验装置;合理设计相应的电化学腐蚀电路,开展不同外加参数与方式下的腐蚀磨损实验,探索机械摩擦参数与电化学腐蚀参数之间的联系,分析TC4钛合金和316L不锈钢在模拟海水环境下的腐蚀磨损行为;进行微观形貌观察,结合参数数据与微观形貌对钝化合金在“电化学腐蚀”和“机械摩擦”协同作用下的腐蚀磨损特性及机理进行研究。主要研究结论如下:(1)记录实验过程中的机械参数与电化学参数数据,结合两种参数变化分析外加条件对钝化合金腐蚀磨损性能的影响,发现不同摩擦方式下,随着摩擦载荷与速度的增加,合金的腐蚀行为加剧;分析单向腐蚀磨损实验发现,外加参数对不同钝化合金的腐蚀磨损性能影响存在差异,TC4钛合金对摩擦载荷更加敏感,而316L不锈钢受摩擦速度的影响更大。(2)实验分析认为,60r/min是表征单向摩擦运动下一类钝化合金的“去钝化—再钝化”行为的动态平衡参数。(3)不同摩擦方式对钝化合金的腐蚀磨损性能存在差异。在相同条件下,往复摩擦比单向摩擦对合金的腐蚀磨损性能影响更显著,并且“第三体”在摩擦过程中的作用更为明显。(4)研究了典型钝化合金在模拟海水中的腐蚀磨损机理,TC4钛合金与316L不锈钢试样腐蚀磨损机理均以磨粒磨损为主,并伴有腐蚀磨损与轻微疲劳磨损,机械摩擦与腐蚀有明显的协同促进作用。在此基础上,建立了钝化合金的腐蚀磨损机理模型,该模型为钝化合金作为海洋工程结构材料的应用提供了一定的理论指导意义。