海洋蕴含着人类社会发展所需的各种资源,提高海洋资源开发能力,对加快发展海洋经济,建设海洋强国具有重大战略意义。目前,金属材料在海洋环境下的腐蚀问题严重制约着海工装备的发展,关键部位所用钢铁材料的耐蚀性能与国外先进水平相比差距较大。A517 Gr.Q级海工钢作为一种新型大规格钢铁材料,屈服强度达到780 MPa以上,钢材厚度达177.8 mm,在海洋工程领域应用前景广阔,但是该海工钢在海洋环境下的腐蚀行为尚不明确。因此,本文通过模拟海洋全浸区与飞溅区两种腐蚀环境,探究A517钢在海洋环境下的腐蚀行为与机理,为实际工程应用选材以及耐蚀钢铁材料开发提供必要的理论和实验依据。本文通过实验室模拟海洋全浸区腐蚀环境,利用失重法、SEM、EDS、XRD、电化学等测试技术分析了 A517钢的腐蚀行为历程,并探讨了其在全浸区的腐蚀机理。结果表明:A517钢在厚度方向上最大电位差为13 mV,小于发生电偶腐蚀的最小电位差50 mV,说明材料在厚度方向上腐蚀敏感性一致。随浸泡时间的延长,腐蚀失重量逐渐增加,平均腐蚀速度先降低后升高最后趋于稳定,腐蚀速度约为0.127 mm/a。腐蚀动力初期主要是由溶解氧的极限扩散控制,后期则是腐蚀产物的氧化还原电荷转移控制。腐蚀首先在Al2O3、MgO等夹杂物处萌生扩展,腐蚀产物出现明显的分层现象,外锈层主要是疏松易脱落的γ-FeOOH,内锈层主要是致密均匀的Fe3O4,同时锈层中还检测到了β-FeOOH和α-FeOOH的存在。锈层中大量微裂纹的存在,有利于侵蚀性Cl-与氧进入锈层并到达其与基体金属的界面,削弱产物膜的保护作用,促进腐蚀的进行。通过实验室模拟海洋飞溅区干湿交替环境,利用失重法、SEM、EDS、XRD、FTIR和电化学测试等分析技术研究了 A517钢的腐蚀行为历程,同时研究了体系湿度对腐蚀的影响。结果表明:飞溅区干湿交替环境下A517钢的腐蚀比较严重,在钢铁表面高频率的干湿交替过程中,不仅有溶解氧的极限扩散,还包括腐蚀产物自身的氧化作用。在两种湿度下腐蚀失重均随着时间的延长而增大,平均腐蚀速度都是先增大后趋于平稳。在62%RH条件下的腐蚀速率约为0.400 mm/a,约为全浸区的3～4倍,而在83%RH条件下的腐蚀速度约为0.540～0.623 mm/a,大约是全浸区的4～5倍。腐蚀产物均是由γ-FeOOH、β-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4组成。在62%RH环境下电解液膜的停留时间短,干湿交替现象更加明显,样品表面生成了更多的腐蚀产物,同时生成了较多氧化性强的β-FeOOH,锈层疏松多孔,表现为不均匀的全面腐蚀,材料的腐蚀程度较为严重。而在83%RH环境下,产物膜中生成了更多致密均匀的Fe3O4,对侵蚀性Cl-的入侵具有较好的阻挡作用,由于在较高湿度环境下,电解液膜在样品表面停留的时间长,腐蚀反应进行的时间久,所以表现出更高的平均腐蚀速度。