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海水是自然界中腐蚀性很强的介质,尤其是随着经济的发展,近海地带的污染不断增加,使得海水环境更加复杂化,也使得海水环境中金属的腐蚀问题更加突出,因此,开展海水环境中钢铁结构材料腐蚀规律及其防护措施的研究具有十分重要的现实意义。本文通过电化学测试、试验室浸泡失重试验以及环境扫描电镜观察,研究了1~#、2~#和3~#钢三种常用船体钢在不同温度、pH值、溶解氧和盐度的海水,以及N、P营养盐含量较高的富营养化海水中的腐蚀行为,并分析了各环境因素对船体钢腐蚀速率的影响规律;同时采用防腐涂层与外加电流阴极保护的方式对海水中的船体钢进行了腐蚀防护,并通过电化学试验评价了防腐涂层与阴极保护的联合保护作用,得出结论如下:(1)1~#钢、2~#钢和3~#钢在海水中均表现为均匀腐蚀,三者的自腐蚀速率相差不大,均小于0.1mm/a。(2)通过研究各环境因素与船体钢海水腐蚀速率之间的关系,得到:在温度为5℃~35℃海水中,随海水的温度升高,1~#、2~#和3~#船体钢的自腐蚀电位降低,腐蚀速率增加,船体钢腐蚀加剧;在盐度为1.6%~4.0%海水中,1~#、2~#和3~#船体钢自腐蚀电位在盐度为1.6%时稍高,在其他盐度下变化幅度较小,而船体钢的腐蚀速率则是随着盐度的增加先增大后减小,在盐度为3.2%时三种船体钢的腐蚀速率均为最大值;在溶解氧为0~4.8mg/L范围内,随海水溶液中溶解氧含量的增加,1~#、2~#和3~#船体钢的自腐蚀电位逐渐升高,其腐蚀速率则显著增大,耐蚀性降低;在pH值为6.5~9.5的海水中,1~#、2~#和3~#船体钢的自腐蚀电位在pH=9.5时稍高,在其他pH值下均变化不大,随海水的pH值增加,三种钢腐蚀电流密度均逐渐减小,失重试验表明腐蚀速率随海水pH值的升高而下降,两者之间呈近似线性关系;在实验周期内,海水中的N、P含量对船体钢的腐蚀行为影响较小,与不含N、P的海水相比,船体钢在含N、P海水中腐蚀程度较高。(3)如果只采用防腐涂层对船体钢进行腐蚀防护,当涂层破损率达到5%时,船体钢的腐蚀速率已接近甚至超过裸钢的腐蚀速率,此时可认为涂层已失去保护意义。如果采用防腐涂层和阴极保护联合保护,对于1~#钢、2~#钢和3~#钢2%和5%破损的涂层试样,阴极保护电位为-0.80V时,其保护度均可达90%以上,而当涂层破损度为10%时,其最小阴极保护电位应为-0.85V。