高温、高压和高浓度腐蚀性介质油气田工况环境，对服役钢材耐蚀性能提出了苛刻要求，马氏体不锈钢因具有良好的耐蚀性能和力学性能，已成为油气田用昂贵耐蚀合金的经济有效替代品。本文介绍了油气田用马氏体不锈钢及其耐蚀机理，分析了油气田用马氏体不锈钢的腐蚀失效形式和影响其耐蚀性能的各项因素，梳理了改善其耐蚀性能的优化措施，综述了合金成分、微观组织、防腐涂层及缓蚀剂在改善油气田用马氏体不锈钢耐蚀性能方面的国内外研究现状，并展望了提升其耐蚀性能的研究方向，旨在为研制和生产耐蚀性能较佳的油气田用马氏体不锈钢提供参考。

42CrMo钢作为高强度合金钢，在机械制造、汽车工程、石油化工、航天航空等领域得到广泛应用，然而，为应对更严苛的使用环境并拓宽其应用范围，进一步提升其耐磨性和耐蚀性显得尤为迫切。文章综述了近年来42CrMo钢表面激光熔覆涂层的国内外研究进展，分析了熔覆材料、工艺优化、熔覆层微观组织与显微硬度、耐磨性及磨损机理、耐蚀性及耐蚀机理等方面研究进展及存在问题，并对42CrMo钢表面激光熔覆技术的发展趋势进行了展望，旨在为提升42CrMo钢的综合性能提供理论依据和技术参考。

为了研究船用钢在极地海冰水-微生物-低温复杂环境中的服役行为，利用模拟海水和含嗜冷杆菌的2216E液体培养基按比例混合以模拟极地海水溶液，通过浸泡实验和电化学测试评估F级船用钢的低温腐蚀行为，并模拟测试其耐极地冰水磨蚀性能。结果表明：FH40钢微观结构主要由铁素体和少量珠光体组成，存在少量含Al、Ti、Si的常见夹杂物。钢材在模拟极地海水中的腐蚀速率为(0.238 ± 0.005) mm/a，腐蚀产物由γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe₂O₃/Fe₃O₄和嗜冷杆菌微生物被膜组成，疏松多孔的腐蚀产物膜和极地微生物的局部覆盖协同诱导点蚀的形成。钢材在模拟极地海水环境中的摩擦系数为0.41，单位历程磨损失重率为4.1 × 10^-5 g/(N·m·s)，磨损体积为0.019 mm³，电化学腐蚀磨损机理为机械去除和腐蚀去除混合模型。另外，摩擦将加剧船用钢的局部腐蚀并降低锈层的腐蚀保护性，而磨损试样继续腐蚀则能缓解磨痕区域的点蚀现象并降低磨痕宽度。

采用回流提取法对农林废弃物花生壳进行提取，制备出花生壳提取物(PSE)。利用失重实验、电化学实验(动电位极化曲线PDP和电化学阻抗谱EIS)、金相显微镜(MM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了PSE对冷轧钢(CRS)在盐酸(HCl)溶液中的缓蚀性能及作用机理，并探究了缓蚀体系溶液的表面张力和电导率与缓蚀剂PSE性能的关系。结果表明：PSE在1.0 mol/L HCl 溶液中对CRS具有优越的腐蚀抑制效果，缓蚀率(η_w)随着PSE浓度(c)的升高而增大。40 ℃下，添加200 mg/L PSE后，缓蚀率可高达93.15%。缓蚀率随着酸浓度的增加而降低，随着缓蚀时间的延长而减弱。PSE在CRS表面的吸附符合Langmuir单分子层吸附模型，|ΔG⁰|在20~40 kJ/mol之间，说明PSE通过物理和化学的混合作用吸附在CRS表面。PSE是同时抑制阴极析氢反应和阳极溶解反应的混合型抑制剂。Nyquist图由单一的容抗弧组成，CRS在酸介质中的腐蚀由电荷转移电阻控制。MM和SEM的微观形貌证实了PSE有效阻止了HCl对CRS的侵蚀。缓蚀后的CRS表面疏水性较缓蚀前的CRS表面增强。缓蚀后的溶液电导率较缓蚀前的电导率降低，表面张力随PSE浓度的添加呈下降趋势，缓蚀后的溶液表面张力较缓蚀前有所增加。

在风电叶片保护涂层中添加聚四氟乙烯(PTFE)常用于提高涂层的耐磨性、疏水性、抗结冰性等，然而却鲜有研究关注PTFE添加对耐雨蚀性能的影响。本文测试了含0%~5%PTFE的聚氨酯(PU)涂层的基本性能，使用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)重点探究了PTFE对涂层耐磨性与耐雨蚀性能的影响。耐磨性实验显示，涂层耐磨性随PTFE含量增加而提升，含5%时最佳。液滴冲蚀实验显示，与未添加PTFE的涂层相比，添加1%~2%PTFE的涂层耐冲蚀性变化不大，添加3%~5%PTFE的涂层耐冲蚀性急剧下降。SEM与EDS表明，涂层表面F元素聚集的位置萌生了针孔、起皮、剥落坑等缺陷，其数量随PTFE含量增大而增加。在耐磨性实验中，表面缺陷的存在能够存储碎屑使得涂层耐磨性提升；在液滴冲蚀实验中，液滴冲击涂层表面缺陷会加速涂层脱落，降低涂层的耐冲蚀性。

极地船舶在冰区航行时将受到冰摩擦和海水腐蚀的双重影响，而船舶用钢磨损和腐蚀间的交互作用机制尚未明晰。本文选用EH40、FH40和921A船舶用钢作为实验材料，通过力学-电化学结合的方法研究不同牌号钢材在模拟海水中的磨损腐蚀行为。结果表明：3种船舶用钢均发生磨粒磨损，磨痕表面生成分布不同的摩擦膜。其中，921A钢由于具有较高硬度、较稳定的马氏体结构，呈现出最佳的耐磨蚀性能，FH40钢次之，EH40钢最差。虽然由腐蚀直接引起的体积损失在总体积损失中占比较低，但腐蚀能显著加剧钢材的磨损。FH40和EH40钢的腐蚀磨损由纯机械摩擦占主导地位，由腐蚀引发的磨损增量分别占比18.5%和32.8%。921A钢由腐蚀引发的磨损增量占比则是纯机械摩擦占比的两倍，腐蚀加速机械磨损现象明显。

通过开路电位、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学测试以及微观形貌分析，探究了Ti80合金与4种常见船用金属材料(921A钢、B10铜合金、6061铝合金和40Cr合金钢)在NaCl溶液中的电偶腐蚀行为。此外，通过失重实验量化了与Ti80偶接对于4种金属材料腐蚀速率的影响。结果表明：4种金属与Ti80偶接均会形成不同程度的电偶腐蚀效应。电偶腐蚀并未改变阳极金属的腐蚀机理，但两种金属之间存在的自腐蚀电位差导致电偶体系产生电子转移势能，引发阳极金属加速溶解。相较金属材料的自腐蚀，与Ti80偶接后4种金属材料腐蚀速率增长幅度大小排序为：6061 > 40Cr > 921A > B10，电偶效应并不与电位差呈正相关。

为了探究一种缓蚀剂对于不同型号的镁合金的缓蚀效果是否存在差异，本文采用静态失重法、析氢和电化学测试、SEM-EDS、XRD和XPS等手段对镁合金表面形成的腐蚀产物形貌、成分和元素组成进行分析，探究硝基巴比妥酸(NBA)对AZ31B和AZ91D镁合金的缓蚀作用机理。结果表明：NBA能明显抑制AZ31B镁合金在3.5% (质量分数) NaCl溶液中的腐蚀速率，而对于AZ91D镁合金则表现为促进腐蚀。NBA为酸性物质，加入3.5%NaCl溶液后，降低了溶液的pH值，初始由于AZ31B镁合金基体的溶解，基体表面产生大量Mg²⁺，与阴极反应产生的OH^-发生反应，在合金表面沉积一层致密的Mg(OH)₂保护膜，从而抑制腐蚀；而对于AZ91D镁合金，由于不能在表面快速形成致密的Mg(OH)₂保护膜，从而腐蚀加速。

鼓型滤网等转动设备的阴极保护的效果受转动参数影响，本文采用试验装置模拟转动条件，考虑保护电位、占空比、转动频率等参数开展阴极保护效果的正交试验。结果表明：随着转动频率由0.010 r/d增大到0.020 r/d，阴极保护的保护度呈现先升高后降低的规律，在频率为0.015 r/d时保护效果最好，保护度高达90.67%，这与腐蚀产物的形态和流速有关；随着占空比由0.25增大到0.75，阴极保护的保护度逐渐增大；对于保护电位来说，当设定的保护电位由-0.80 V负向增加到-1.25 V (vs. SSC)，阴极保护的保护度由12.43%增大到90.67%，这可能和阴极极化产物CaCO₃和Mg(OH)₂的占比有关系，当CaCO₃占比低而Mg(OH)₂占比高时，钙质沉积层更加紧密，阴极保护效果越好。

酸洗工艺是镀锡板生产的关键步骤，其改变会影响镀锡板的腐蚀行为，随镀锡量的改变，该影响也随之变化。目前酸洗工艺与镀锡量对镀锡板腐蚀行为的耦合影响机制缺乏系统研究。本研究探讨了不同镀锡量下，电解酸洗与化学酸洗对镀锡板耐蚀性能的影响机制及区别。采用扫描电镜(SEM)、中性盐雾试验(NSS)以及电化学测试方法，对化学酸洗和电解酸洗工艺下不同镀锡量镀层耐蚀性能和微观组织进行了表征和分析。结果表明，随着镀锡量增加，镀层的致密性和完整性提高，改用化学酸洗工艺对镀锡板性能的负面影响逐渐减弱，在高镀锡量条件下化学酸洗能够提供与电解酸洗相近的耐蚀性能。

镍基718合金因力学性能优异、易加工且耐腐蚀性能好，被广泛用于制备反应堆燃料组件格架弹簧。在辐照、应力和一回路高温高压水等苛刻环境共同作用下，镍基718合金格架弹簧存在发生应力腐蚀开裂(SCC)的风险。近年来国内外已经陆续出现因镍基718合金格架弹簧SCC导致的燃料棒破损现象，对核电厂的安全性、可靠性和经济性产生重要影响。本文以核电用标准热处理工艺的镍基718合金带材为研究对象，在模拟核电一回路水环境中开展镍基718合金SCC萌生行为研究，通过在不同应变下间断式取样观察表面裂纹萌生行为。研究发现，标准热处理工艺镍基718合金以晶界开裂为主，(Nb, Ti)C析出相会氧化成脆性的含Nb氧化物，氧化物后的(Nb, Ti)C与TiN在应力的作用下也发生开裂。随着应变的增加，晶界和(Nb, Ti)C处裂纹进一步向晶界扩展，TiN处的裂纹有向晶界扩展的趋势。因此，(Nb, Ti)C与TiN会降低镍基718合金的抗SCC性能。

本文研究了通电工况下自源性磁场对海洋大气环境中Cu大气腐蚀行为的影响。采用薄液膜体系电化学测量技术和模拟腐蚀时效研究了自源性磁场下Cu的大气腐蚀行为特征，采用扫描电镜观察了腐蚀产物的表面形貌，采用X射线衍射和X射线光电子能谱技术对腐蚀产物的成分进行了表征。结果表明，随着自源性磁场强度的升高，Cu的阴极过程与阳极过程均加快，共同导致了其腐蚀速率的上升；在腐蚀时效中随着自源性磁场强度的升高，Cu表面腐蚀产物组成发生变化，对基体后续进一步腐蚀的抑制能力减弱，且表面出现点蚀；同时发现铜表面的腐蚀程度与电流方向相关，电流流入一端腐蚀程度高于电流流出一端。文中进一步分析了自源性磁场对Cu大气腐蚀的影响机理。

海洋腐蚀环境复杂，结构本身还受到应力等作用，导致海洋装备用高强度铝合金焊接接头的腐蚀和性能退化问题逐渐凸显。为了分析7系高强铝合金焊接接头在低温环境中的力学-电化学腐蚀行为，采用室内模拟方法研究了焊接接头在不同应力和不同浸泡时间下的腐蚀行为以及性能退化规律，并通过SEM、电化学测试、XPS、力学性能测试等方法，分析了焊接接头的腐蚀形貌、腐蚀产物及其性能退化情况。结果表明，随着应力和浸泡时间增加，高强铝合金焊接接头的腐蚀倾向性增强，其耐腐蚀性能逐渐下降。应力和浸泡时间增加，焊接接头腐蚀电位越负，电荷传递电阻变小，导致其电位变低，腐蚀敏感性变大。当受到拉应力超过25%σ_s时，随着预加拉应力增加，腐蚀产物中的氧元素含量占比不断提高，腐蚀产物膜被破坏，腐蚀更严重。随着应力和浸泡时间增加，焊接接头断后伸长率和断面收缩率均降低，应力腐蚀敏感性增强。

采用分子动力学模拟方法研究了聚天冬氨酸酯聚脲胺基组分的环状平面分子结构和线型分子结构对涂层微观结构及腐蚀介质扩散行为的影响。结果表明：相比于线型分子结构，环状平面分子结构具有较大的空间位阻，体系内自由体积较大，密度较小；分子结构支化程度的增加可进一步增加涂层的自由体积，导致体系致密性下降；分子链段长度的增大对体系致密性的影响较小；水分子可与聚脲分子形成氢键，并倾向于以聚集态的形式存在于涂层内部。从涂层耐蚀性的角度来说，线型分子结构更有利于形成致密的涂层结构，增强涂层耐蚀性。本文通过分子模拟方法开展的涂层结构与性能关联机制研究，为涂料配方设计提供了分子模拟筛选新手段。

采用真空中频感应熔炼炉熔炼出Al_0.5CoCrFeNi高熵合金，铸态合金均匀化处理后轧制变形，对轧制态合金分别在800、1000、1200 ℃下进行热处理。利用XRD、SEM、EDS、AFM、万能试验机和电化学腐蚀实验对铸态和轧制后不同温度热处理态合金的微观组织、力学性能以及在0.5 mol/L H₂SO₄溶液、0.5 mol/L NaOH溶液、3.5% (质量分数) NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。组织分析表明，铸态合金经过轧制和热处理后，B2相基体内部细絮状fcc相全部溶解，且fcc相基体有针状B2相析出。力学分析表明，针状B2相的析出使得合金的屈服强度和硬度得到了提高。铸态合金经过轧制和热处理后，B2相基体与细絮状fcc相的电位差消除，但与fcc相基体的电位差增大，并随着热处理温度的升高而逐渐减小。电化学腐蚀试验结果表明，在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中，轧制后不同温度热处理态合金的腐蚀性能与B2相中的Cr含量呈线性关系；在0.5 mol/L NaOH 溶液中，铸态合金和轧制后1000 ℃热处理态合金表现出优异的耐蚀性；在3.5%NaCl溶液中，轧制后1200 ℃热处理态合金的耐蚀性最好。

研究选区激光熔化(Selective laser melting，SLM) Ti6Al4V合金的成型方向及热处理对其在Hanks体液中腐蚀性能的影响。针对不同状态SLM-Ti6Al4V合金的微观组织结构，借助电化学方法跟踪其在Hanks体液中的腐蚀钝化行为，从α/α′相含量、尺寸和取向分布等因素揭示不同状态合金在医用环境中耐腐蚀性能差异的机理。结果表明，成型方向和后续热处理对SLM-Ti6Al4V合金微观组织结构的影响导致了其腐蚀行为的差异。800 ℃以下热处理合金的XZ面耐腐蚀性优于XY面，表现出明显的各向异性，且随热处理温度的升高α/α′相尺寸增大，耐腐蚀性逐渐下降，各向异性减弱。800 ℃及以下热处理SLM-Ti6Al4V合金的腐蚀以点蚀为主，900 ℃及以上热处理合金的腐蚀机制为沿晶界腐蚀。800 ℃热处理合金的α/α′相尺寸及界面密度与成型态相当，表现出良好的耐腐蚀能力。

选择690 MPa级低合金钢为研究对象，模拟酸性含Cl^-环境，对低合金钢中典型夹杂物诱发的局部腐蚀行为进行了系统研究。采用了显微组织表征、三维形貌观察等方法，探究了夹杂物对腐蚀萌生行为的影响机制。研究表明EH690钢中的夹杂物形态大致相似，主要为球状或椭球状，尺寸在1~4 μm。不同尺寸的钢板中夹杂物类型基本一致，主要分为(Mn, Ca)S-MgO·Al₂O₃、(Mn,Ca)S-MgO·Al₂O₃-TiN和(Mn, Ca)S 3类。腐蚀活性夹杂物分析表明，厚板表面位置的腐蚀活性夹杂物密度相对较高。腐蚀活性夹杂物的溶解首先发生在夹杂物与基体的界面处，同时造成基体的腐蚀。但在相同的介质条件和浸泡周期内，这些夹杂物展现了不同的腐蚀活性，这是由于侵蚀性粒子在蚀坑中的扩散能力不同及蚀坑内可能存在的微电偶腐蚀所致。

针对乙二醇冷却液的劣化问题和铝合金在其中的腐蚀问题，通过恒温油浴和热循环模拟实验探讨增材制造铝合金及其冷板在商用乙二醇冷却液中的长期腐蚀行为以及冷却液的劣化规律。结果表明，冷却液的pH值、储备碱度均随实验时间的增加而减小，冷却液中铝离子、机械杂质和乙二醇酸性氧化产物的含量升高，其中乙醛酸是主要的酸性氧化产物。冷却液劣化监测指标参数在恒温油浴实验和热循环实验中呈现不同的变化趋势，在热循环实验中存在一个明显的时间转折点，且热循环实验中铝合金的腐蚀速率均显著高于恒温油浴实验。铝合金试样表面的腐蚀产物由Al₂O₃、Al-乙二醇、Al-乙二醇氧化产物以及缓蚀组分沉淀物组成。

油气管道内外防腐主要依赖高耐蚀涂层，然而如何快速、无损测评现役涂层的防护性能仍存在较多困难。针对涂层老化的无损评价，本文设计了一种双电极电化学阻抗探头，于实验室测量了经不同盐雾时间的环氧和聚氨酯涂层的阻抗谱，发现采用双电解池测量的涂层阻抗与常规三电极电解池测量值具有较好一致性，且涂层低频阻抗|Z|_{0.01 Hz}随盐雾时间延长均呈下降趋势。实验还发现，随着两电解池间距增大，低频阻抗模值呈现先增而后趋平稳的趋势。通过COMSOL静电场仿真，发现双电解池测量的涂层阻抗等于单电解池阻抗的2倍，但双电解池方法避免了现场寻找涂层基体露铁点的麻烦。本文还以双电极阻抗探头为原型，设计了一款可用于现场涂层无损监测的便携式阻抗监测仪，用于对涂层老化状态进行在线分级，为管道或大罐涂层的预防性维修周期和维修区域的确定提供指导。

压水堆核电站蒸汽发生器传热管作为连接一回路和二回路的关键设备，其腐蚀行为受不同水化学参数的影响。本工作以传热管材料690镍基合金为研究对象，研究了溶解氧(DO)和溶解氢(DH)对690合金高温高压水腐蚀性能的影响。与在含1 μg/L DO的高温水中相比，690合金在含3 mg/L DO的高温水中，氧化膜中的富Cr氧化物不稳定，易溶于水，从而形成疏松多孔、不具有保护性的NiO层，导致氧化膜增厚；在含3 mg/L DH的高温水中，DH导致氧化膜中的Cr(OH)₃增多，Cr₂O₃减少，进而导致氧化膜保护性降低，氧化膜增厚。

采用多弧离子镀技术在TC4钛合金基底上制备了AlSiN纳米复合涂层，研究了沉积过程中氮气流量和靶基距参数对涂层结构及力学性能的影响，并评估了涂层的电化学腐蚀性能。结果表明：沉积参数的变化影响了AlSiN涂层的结晶生长模式，涂层在较远的靶基距和高氮气流量下倾向于柱状晶生长模式，结晶度较高；而在近距离及低氮气流量下则会获得晶粒细小或接近非晶的致密结构；在较远的靶基距和高氮气流量下，拥有较高结晶度的AlSiN涂层表现出较高的显微硬度和优良的力学性能。涂层的耐腐蚀性能受到涂层结晶生长模式和力学性能的综合影响，结晶方式影响着腐蚀介质的渗透与表面氧化膜的形成，力学性能则影响着涂层的强度及缺陷的产生。在0.15 L/min的氮气流量，180 mm的靶基距下制备的AlSiN涂层拥有最佳的抗腐蚀性能，腐蚀电流密度相比于TC4钛合金基底降低了一个数量级以上。

7075航空铝合金在沿海地区服役环境下，因海水飞溅或大气盐雾腐蚀而经常出现腐蚀损伤。因此，针对7075铝合金强度高但耐蚀性差这一问题，采用室温循环强化(Cyclic strengthening，CS)工艺以提高其强度及耐蚀性。与传统峰时效T6相比，7075铝合金经循环强化后表现出更好的耐蚀性，在电化学测试中具有更高的自腐蚀电位和更高的阻抗值。在NaCl溶液中，T6试样的晶间腐蚀深度为58 μm，而CS试样的腐蚀深度仅为15 μm；在盐雾腐蚀中，CS试样形成的腐蚀坑和腐蚀微裂纹比T6试样更小。T6和CS试样的腐蚀产物中均含有Zn(OH)₂和ZnCl₂，其形成过程分别为T6试样晶界处的η′(MgZn₂)相、CS试样中的原子团簇与铝基体之间电化学反应。经过CS工艺处理后，7075铝合金晶体内部产生大量位错与原子团簇，这阻碍位错运动并提高自腐蚀电位，进而提高材料的强度及耐蚀性。

海上碳捕集、利用与封存技术是解决当前CO₂过量排放问题的有效途径之一，然而在CO₂输运过程中管道面临严重的腐蚀问题。本文针对海上超临界CO₂腐蚀问题，以A106钢为研究对象，通过失重、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、3D超景深立体显微镜等研究了超临界CO₂微水环境中，A106钢在不同含水量及不同温度条件下的腐蚀行为。研究结果表明，在10 MPa和35 ℃条件下的CO₂环境中，A106钢腐蚀速率随着含水量的增加而增加，含水量超过2000 μL/L时，腐蚀速率迅速增加，在含水量为3000 μL/L时，最大腐蚀速率为0.16 mm/a。然而当含水量在200 μL/L时，A106钢的局部腐蚀速率最大，为0.73 mm/a。在10 MPa的CO₂环境中，A106钢腐蚀速率随着温度的增加先降低后增加，在60 ℃时，腐蚀速率为极小值，即0.025 mm/a。因此，温度和含水量是影响超临界CO₂环境中钢铁材料腐蚀的关键因素。

含裂纹临氢结构如储氢容器和输氢管道存在氢致开裂失效风险。对氢致开裂的预测或评定需要准确获知裂纹尖端的氢浓度。由于氢原子难以检测，一般通过数值分析方法研究氢的扩散和浓度分布，但所采用的氢扩散本构模型对氢浓度的计算存在影响。本文分别对氢扩散与陷阱耦合模型和只考虑静水应力诱导的氢扩散模型开发Abaqus子程序，以研究I型裂纹尖端前方在加载和保载过程中的氢扩散，分析了两种氢扩散模型在不同条件下氢浓度演化上的区别，为合理选择氢扩散模型去分析和预测氢致开裂提供参考。研究发现随着扩散速度变慢和材料强度的降低，加载时有氢陷阱模型与无氢陷阱的模型在可扩散氢分布的差别更明显；在较快扩散速度下，如果仅需可扩散氢分布，则两种扩散模型均可使用；低强度钢的稳态浓度分布强烈依赖于氢陷阱，而高强度钢的稳态浓度分布则随初始氢浓度升高而逐渐由静水应力控制，因此低强度钢需要考虑氢陷阱的影响，而高强度钢可使用无氢陷阱模型；氢陷阱对稳态氢浓度分布的影响随陷阱结合能增加而显著提升，氢陷阱结合能较低时可使用无氢陷阱模型；当考虑氢致软化时采用有氢陷阱的模型更合适。

本文利用高温高压腐蚀实验装置对国产FeCrAl基合金(M2合金)开展了在360 ℃、饱和蒸汽压、不同氧环境下的长周期腐蚀实验研究，通过SEM和TEM分析了合金表面氧化膜在不同腐蚀环境下的微观形貌和物相结构。结果表明，在3种溶解氧的高温高压水环境下，M2合金腐蚀3000 h后的氧化膜厚度分别为1.4、2.3和0.1 μm。随着氧含量的增加，氧化膜物相由低氧环境下的尖晶石类结构的(Fe, Cr)₃O₄、M₃O₄和M₂O₃混合结构，转变为饱和氧环境下的赤铁矿类的(Fe, Cr)₂O₃结构；膜结构由典型的双层氧化膜转变为致密的单层氧化膜；腐蚀行为由腐蚀失重转变为腐蚀增重。以上规律表明，溶解氧对国产M2合金的腐蚀行为有重要的影响。尤为重要的是，在饱和氧环境下，M2合金表现出最佳的抗腐蚀性能。

采用溶液浸泡法对半固态7075铝合金搅拌摩擦焊接头进行晶间腐蚀行为研究。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等手段观察不同腐蚀时间下接头各区微观组织腐蚀形貌，探究其腐蚀机理。结果表明：随着腐蚀时间增长，半固态7075铝合金搅拌摩擦焊接头各区腐蚀形式皆符合从点蚀-晶间腐蚀-剥落腐蚀这一特征；整个焊接接头可分为母材(BM)区、热影响区(HAZ)、热机械影响区(TMAZ)、核焊区(NZ)4个区域。其中焊缝中心区(NZ)腐蚀程度最轻，而热影响区(HAZ)腐蚀程度最为严重，试样腐蚀程度呈现出NZ <BM < TMAZ < HAZ趋势；研究表明导致半固态7075铝合金搅拌摩擦焊接头各区域微观腐蚀特征与耐腐蚀性能不同的主要原因为接头各区域微观组织及第二相粒子分布不同。

针对油田聚合物驱集输管道微生物腐蚀问题，采用电化学测试，表面形貌和元素分析等方法，研究含厌氧硫酸还原菌(SRB)和好氧铁细菌(IOB)的聚合物驱环境介质中管道钢的腐蚀行为。结果表明：聚合物驱介质中SRB和IOB均在管道钢表面附着生长，试样表面可见疏松微生物膜，显著影响管道钢的腐蚀电化学过程。SRB和IOB环境中生物膜生长初期，试样开路电位升高约20 mV，显示胞外聚合物EPS对电化学过程的物理屏障作用。IOB环境腐蚀速率较低，SRB和SRB/IOB环境中腐蚀电流密度显著增大。SRB/IOB共存环境下，IOB消耗溶解氧为SRB创造厌氧环境，有利于固着SRB的生长，进而促进阴极反应和阳极反应，使得腐蚀形式从非均匀腐蚀向局部腐蚀转变，形成明显的特征点蚀坑。

研究了5种常用电网材料：碳钢、Zn、镀锌钢(ZF)、Al和Cu在典型沿海地区大气环境下的腐蚀行为。通过为期1 a的暴露实验，结合锈层电化学及腐蚀产物的物相分析，系统分析了各材料锈层的形貌和截面特征，同时结合为期4个月的腐蚀电流在线监测数据，探讨了不同材料的腐蚀速率及其机理。结果表明，沿海环境对不同材料的腐蚀影响显著，锈层形貌和厚度存在明显差异。Cu和Al表现出较好的耐腐蚀性能，而碳钢和ZF的腐蚀速率较高，Zn材料则在前期表现出较强的抗腐蚀能力。

针对NdFeB磁体耐腐蚀性能较差的问题，通过磁控溅射结合热扩散实现NdFeB磁体表层镁合金化，提高磁体的耐腐蚀性能，并探讨其耐腐蚀机理。采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对镁合金化NdFeB磁体表层的成分、相结构、形貌及元素分布进行表征。通过静态全浸腐蚀实验、腐蚀电化学实验、加速老化实验研究了表层镁合金化磁体的耐腐蚀性能，优化表层合金化的制备工艺参数。通过原子力显微镜测试磁体相间电势差并结合腐蚀过程进行表层镁合金化磁体耐腐蚀机理的研究。结果表明：在扩散温度为550 ℃扩散105 min时磁体的耐腐蚀性能达到最佳，其E_corr为-0.684 V，I_corr为1.055 × 10^-6 A·cm^-2，相较于原始磁体的6.896 × 10^-5 A·cm^-2，降低了一个数量级。Mg扩散进入到磁体的晶间相，稳定晶界富Nd相，降低了主相与晶间相的电势差，从而减小NdFeB磁体的自腐蚀倾向。

锌合金因其较低的腐蚀速率和良好的生物相容性，被认为是潜在的医用可降解金属材料。针对Zn-0.4Mn合金延伸率较好但表面硬度和耐磨性较低以及细胞相容性较差的问题，本研究在合金表面利用激光重熔技术在合金表面进行改性，并对激光重熔后合金的微观结构、显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性和细胞相容性进行分析探讨。结果表明，重熔后的Zn-0.4Mn合金表面硬度和耐磨性显著提高；腐蚀电流密度降低以及阻抗的增大，表明了激光重熔提高了Zn-0.4Mn合金的耐腐蚀性；L929细胞毒性实验结果说明锌合金的生物相容性有所提升，这是由于重熔后合金耐蚀性增加，减少了锌离子的溶出。因此，激光重熔是提升锌合金力学性能、降解性能和生物安全性的一种有效手段。

通过乙醇分别对聚脲树脂(PU)和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)进行稀释，在混凝土表面构建3%~100%范围内14种浓度的PU涂层和1%~30%范围内8种浓度的HDTMS涂层，对比研究了不同涂层的接触角，并根据两种试剂的最佳浓度制备了PU-HDTMS涂层。在环境温度为-20 ℃的低温条件下，通过结冰时间、不同倾斜角度下涂层的积冰量以及冰-涂层粘结强度综合评价涂层的抗结冰性能；根据多次结冰-除冰循环，测定涂层的抗结冰耐久性。结果表明：PU涂层和HDTMS涂层的最佳浓度分别为7%和5%；100%浓度的PU涂层表面光滑，冰粘结强度较低但延缓结冰时间效果不显著，稀释后抗结冰性能下降；对于HDTMS涂层，5%浓度能有效延缓结冰时间且冰粘结强度较低。PU-HDTMS涂层的接触角为153.38°，具有更好的抗结冰性能和抗结冰耐久性。