金属或合金表面三价铬基转化 (TCC) 膜毒性低，但稳定性较差且容易开裂。如何形成高品质的TCC膜，已成为提高材料耐蚀及稳定性的关键问题。本文通过调研国内外有关TCC膜研究现状，综述了TCC膜的生长过程、电化学特性、微观结构及物相等性能变化。结合氧化物热力学理论及膜层生长动力学模型，分析了TCC膜稳定性及发展机理，总结了目前TCC膜层生长研究中存在的问题，并对其未来发展趋势进行了展望。

对微米级SiC/Ni-Co-P复合镀层用作代铬镀层进行了研究。采用恒电流沉积的方法在钢片上成功制备了微米级SiC/Ni-Co-P复合镀层。采用单因素实验分别讨论电镀液组成对镀层宏观形貌、微观形貌、复合量、硬度等的影响，获得硬度 (HV) 为646.11的微米级SiC/Ni-Co-P复合镀层；研究了不同表面处理的微米级SiC对镀层形貌及微粒复合量的影响，结果显示，表面强负电性的微米级SiC参与电镀得到的微米级SiC/Ni-Co-P复合镀层，表面微裂纹少且更加平整无孔隙，微粒含量较表面带正电性和弱电性的SiC更高。探究了微米级SiC通过电沉积的方式进入镀层的过程及界面行为，解释了微米级碳化硅表面处理对其进入镀层的影响。

对普碳钢表面热浸锌、冷镀锌和富锌涂层在青岛中港中进行了5年部分浸入腐蚀实验，对比研究了3种锌防护层耐蚀与防生物污损性能。实海腐蚀实验后进行SEM、EDS、XRD和Fourier红外分析可知，富锌板涂层边角开裂，涂层脱落，防护涂层基本失效；冷镀锌和热浸锌板在相同条件下保持着较好的阻隔性能，表面具有耐腐蚀性能的Zn分布均匀，对基底的防护性能较好，其中热浸锌效果更佳。钢板表面污损生物表征与分析结果表明，3种材料的污损过程从微型生物膜到大型污损生物群落的形成无大差别。综合比较钢板腐蚀和污损情况可知，3种锌涂层对基体的防护作用大小排序为：热浸锌＞冷镀锌＞富锌涂层。

利用增重测试、扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD) 和电子探针 (EPMA) 等分析技术，从氧化动力学、氧化膜相组成和微观结构方面，研究了Ti60合金在600 ℃下NaCl盐雾环境中的腐蚀行为。结果表明，Ti60合金在中温NaCl盐雾环境中腐蚀100 h后，其腐蚀速率远远低于在固态NaCl+H₂O+O₂环境中的。在NaCl盐雾环境中表面形成双层腐蚀产物，外层相对致密，以Na₂TiO₃和TiO₂为主；内层为颗粒状，以TiO和Ti₂O为主。NaCl盐雾环境是富氧、富水蒸汽环境，更倾向于形成致密的TiO₂，减缓材料的腐蚀。此外，Cl在氧化膜内层富集，并以“活性氧化”机制加速Ti60合金的腐蚀。

采用一步贝氏体等温转变、两步贝氏体等温转变和淬火工艺对中碳钢进行热处理，对不同实验钢的显微组织、物相分布、原位腐蚀和电化学性能进行了表征和测试。结果表明，与一步贝氏体等温工艺和淬火工艺相比，两步贝氏体等温转变工艺后形成的超细贝氏体钢中残余奥氏体含量更小，组织更加均匀。在贝氏体铁素体-残余奥氏体形成的微电偶作用下，超细贝氏体钢中贝氏体铁素体相选择性溶解，产生点蚀坑并沿着板条方向扩展，而均匀分布的薄膜状残余奥氏体阻碍了腐蚀的进一步发展。电化学测试结果显示，在0.5% (质量分数) NaCl溶液中两步贝氏体钢的耐腐蚀性能较一步贝氏体钢和马氏体钢更为优异。

通过比较B10铜镍合金在天然海水和含10 mg/L NH₄⁺海水中的腐蚀行为，研究NH₄⁺对B10铜镍合金的腐蚀影响机制。采用失重法测量平均腐蚀速率；采用动电位极化分析、电化学阻抗谱 (EIS) 研究界面腐蚀电化学特征；采用扫描电子显微镜 (SEM) 表征腐蚀产物形貌；采用能量色散光谱 (EDS) 和X射线光电子能谱 (XPS) 分析腐蚀产物成分。结果表明，NH₄⁺的添加降低了腐蚀产物中具有保护作用的Cu₂O成分的含量，提高了B10铜镍合金在海水中的腐蚀速率，促进了点蚀的发生。

利用OLI Analyzer Studio软件，模拟海底管线管内NACE A和管外3.5%NaCl腐蚀环境，计算合金元素添加量对X70海底管线钢腐蚀速率的影响规律。在保证X70海底管线钢力学性能前提下，设计成分并轧制含0.003%Mg和无Mg的X70MOS实验钢。运用电化学测试技术和NACE TM 0284-2016标准，研究和评估X70MOS实验钢和常规X70海底管线钢的耐蚀性能和抗HIC性能。结果表明，Mg处理钢在NACE A溶液中较无Mg处理钢、X70海底管线钢腐蚀速率分别降低14.3%和73.3%，在3.5%NaCl溶液中分别降低52.8%和80.4%。Mg处理钢HIC敏感性较无Mg处理钢、X70海底管线钢大大降低，满足NACE标准规定值。X70MOS钢研制中使用0.003% Mg处理不仅可以降低合金成本，而且具有提高耐蚀性和抗HIC性能作用。

研究了不同浓度S^2-对316L不锈钢在模拟油田污水中的腐蚀行为的影响。通过电化学测试和XPS等方法分析了S^2-对316L不锈钢在油田污水中电化学及表面膜层性能的影响。结果表明，S^2-的存在加速316L不锈钢的腐蚀，并且随着S^2-浓度的升高，腐蚀倾向增大，耐蚀性下降。XPS结果显示，316L不锈钢钝化膜中出现了FeS，阻碍了钝化膜的进一步生长，外层钝化膜疏松，保护性降低。

通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、电化学工作站研究了磁场对不同Mg含量Al-Mg合金腐蚀行为的影响；通过自制磁场装置对氯化钠溶液进行磁化处理，研究磁场对溶液性质的影响。探究磁场对带电粒子的作用和磁场对溶液性质的改变对铝镁合金腐蚀过程的影响差异。结果表明，溶液经过磁场处理后，pH和电导率增加，进而导致合金的腐蚀速率升高。在磁场的作用下，顺磁粒子Al_ad⁺被聚集在合金表面，抑制腐蚀进一步发展，从而降低了铝镁合金的腐蚀速率。磁场对带电粒子的作用大于溶液pH和电导率变化对合金腐蚀行为的影响，因此整体上导致合金腐蚀速率的降低。

采用超声振动空蚀设备、电化学工作站对锰黄铜、高锰铝青铜、镍铝青铜的空蚀失重规律、空蚀中的电化学过程、腐蚀-空蚀交互作用进行了测试分析，并采用扫描电镜对空蚀损伤形貌进行观察。结果表明，耐空蚀性能由高到低为：镍铝青铜、高锰铝青铜、锰黄铜。空蚀初期，镍铝青铜、高锰铝青铜的α相发生塑性变形，裂纹在α/κ相界处萌生。高锰铝青铜中β基体相发生解理开裂。锰黄铜α基体相发生严重塑性变形，空蚀损伤严重。空蚀使锰黄铜和高锰铝青铜的腐蚀电位正移，镍铝青铜的腐蚀电位发生负移，3种材料的腐蚀电流密度均提高了一个数量级。3种材料均是以力学损伤为主导的空蚀损伤机制，交互作用主要是由腐蚀促进空蚀所引起。

采用电化学测试方法研究了不同Cl^-浓度下，304不锈钢在两种模拟混凝土孔隙液中的点蚀行为，确定了304不锈钢的临界Cl^-浓度；采用SEM观察了304不锈钢表面钝化膜在临界Cl^-浓度前后的状态。结果表明，通过动电位极化和恒电位阻抗方法确定了304不锈钢的临界Cl^-浓度，且数值基本一致，并SEM观测结果相一致；而开路电位下的阻抗测试并不能确定临界Cl^-浓度。

采用电化学方法研究了重水堆核电站一回路引漏管线用304L和316L不锈钢在多种环境中的点蚀行为，包括在30和60 ℃模拟重水堆一回路溶液和3.5%NaCl溶液中的点蚀电位、阳极极化曲线和临界点蚀温度 (CPT)。对比分析了温度、溶液和材料因素对材料腐蚀行为的影响。结果表明：模拟溶液中材料的点蚀电位和CPT均高于3.5%NaCl溶液中的，材料的点蚀敏感性随着Cl^-浓度的增加而升高；对比可见，相同环境下316L不锈钢的点蚀电位和CPT均高于304L不锈钢的，316L不锈钢具有更优异的点蚀抗力；当实验温度由30 ℃提升至60 ℃时，两种溶液中材料的点蚀敏感性均明显升高。根据实验结果讨论了工程上防治相关腐蚀失效的方法。

制备了有机氨基醇阻锈剂 (ZX)，通过干湿循环实验、线性极化 (LPR) 和电化学阻抗谱 (EIS) 测试、扫描电镜 (SEM) 分析，研究了ZX以及N，N-二甲基乙醇胺 (DMEA) 在混凝土模拟孔隙液以及砂浆试块中对钢筋的阻锈作用。结果表明，在混凝土模拟孔隙液中加入ZX以及DMEA均有良好的阻锈效果；干湿循环实验中，当掺量为0.75%时，ZX与DMEA的阻锈效率分别为98.63%以及78.05%。在电化学实验中，随着阻锈剂掺量的增加，阻锈剂对钢筋腐蚀的抑制作用越明显；且在相同浓度下，ZX的阻锈效果优于DMEA的。此外，砂浆试块结果表明，初始时阻锈剂均可有效抑制钢筋的腐蚀，但是随着循环次数的增加，DMEA抑制腐蚀的效果减弱较为明显，而ZX可有效延缓钢筋的起始锈蚀时间，且在砂浆试块中ZX抑制钢筋腐蚀的效果优于DMEA。

通过固溶处理制备了具有不同基体组成相比例的2205双相不锈钢试样，利用宏观电化学测试和微区极化测试，结合腐蚀形貌分析研究了组织配分对2205双相不锈钢微区极化行为及点蚀抗性的影响，探讨了α和γ单相微区电化学活性对2205双相不锈钢点蚀抗性的影响机制。结果表明：固溶处理改变了合金元素在α和γ两相中的分配以及两相的占比，对两相的微区电化学活性及两相间的电偶效应产生影响。当α相占比为60.8%时，两相具有最高的自腐蚀电位、最低的自腐蚀电流密度和最弱的微电偶效应，此时2205双相不锈钢具有最高的点蚀抗性。

采用Monte Carlo法建立了钢筋混凝土结构耐久性失效的概率模型，研究了钢筋混凝土结构服役寿命概率分布。结果表明，Monte Carlo模拟次数为10000次时，既节约计算资源又满足计算精度。采用概率方法 (p_fmax=5%和10%) 计算的结构服役寿命比用确定方法计算的服役寿命短，确定性模型低估了Cl^-侵蚀引起的耐久性失效。对水灰比、混凝土保护层厚度、粉煤灰掺量、表面Cl^-浓度、临界Cl^-浓度参数化分析结果表明，保护层厚度对服役寿命影响最为显著；同时，服役寿命长的结构，其安全储备期也较长，一般安全储备期在5~10 a之间。本文提出的服役寿命预测模型为钢筋混凝土结构的修复、健康监测提供了理论依据。

采用自主设计的0Cu2Cr钢，通过与Q345钢相对比，分别考察了在海洋环境下和硫酸盐还原菌 (SRB) 环境下二者的耐蚀和防污性能。结果表明，0Cu2Cr钢的腐蚀电位和阻抗模值均大于Q345钢，腐蚀电流密度小于Q345钢，其耐蚀性明显优于Q345钢；0Cu2Cr钢中的Cu使γ-FeOOH向更稳定的α-FeOOH转变，使锈层更致密，富集的Cu与析出的Cr形成Cu₂Cr₂O₄等氧化物，吸附在锈层周围，降低锈层导电性，保护基体，使0Cu2Cr钢具有良好的耐蚀性；碳钢中的富Cu相导致SRB凋亡，使0Cu2Cr钢具有良好的防污性能。

通过浸泡实验和电化学实验测试了稀土元素Er对海洋工程常用5052铝合金腐蚀行为的影响，通过光学显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM)、能谱分析仪 (EDS) 观察腐蚀前后合金微观组织形貌与分析腐蚀产物成分。结果表明：随着5052铝合金中稀土Er加入量的增加，合金耐蚀性先升高后降低，Er加入量为0.4%时合金耐蚀性最好。适量Er的加入能够提高5052铝合金的耐蚀性，但过量Er的加入会导致合金耐蚀性大幅度降低。

采用硫铝酸盐水泥 (SAC) 以及普通硅酸盐水泥 (OPC) 制备海砂混凝土，采用T.t细菌 (氧化硫硫杆菌) 模拟不同pH (1.0，1.5和2.0) 生物硫酸腐蚀，测试质量损失率、抗压强度、腐蚀层pH、Cl^-固化率和孔结构，并通过SEM/EDS、XRD分析不同海砂混凝土在耐生物硫酸腐蚀性能上的差异。结果表明：在生物硫酸腐蚀下，OPC、SAC海砂混凝土部分水化产物分解，主要腐蚀产物为CaSO₄·2H₂O。在质量损失率、强度下降、氯离子固化和孔结构方面，SAC海砂混凝土抗生物硫酸腐蚀性能优于OPC海砂混凝土。

基于现场勘查与文献调研，介绍了沿海变电站主要设备的腐蚀状况，分析了不同材质金属构件的腐蚀机理，总结了主要金属构件的现有腐蚀防护措施及其有效性。沿海变电站金属设备的腐蚀与大气中含有较高浓度的Cl^-、SO₂和H₂S等气体密切相关。有针对性地联合应用多种防腐蚀技术，包括材料自身改性、表面处理以及涂覆防腐涂料等，可最大限度地提高变电站金属设备的防腐效果。

针对环境中Cl^-侵蚀钢筋混凝土构筑物造成混凝土及其内部钢筋结构发生破坏的问题，采用数值模拟的方式研究了Cl^-对钢筋混凝土腐蚀行为的影响。结果表明，钢筋混凝土在受到Cl^-侵蚀时，试件靠近侵蚀界面的位置Cl^-浓度较大；随着实验的进行，试件内部Cl^-含量不断增加，且钢筋表面Cl^-浓度差逐渐增大。混凝土试件内部的钢筋腐蚀深度与Cl^-含量相关，钢筋表面Cl^-浓度大的位置腐蚀较为严重。此外Cl^-浓度范围在100~600 mol/m³之间时，Cl^-浓度与钢筋钝化时间T满足四次函数关系，与钢筋表面的电位E之间满足五次函数关系。

硅烷防护在海工混凝土结构物中得到了越来越广泛的应用，但缺乏准确评定采用硅烷防腐措施后的混凝土结构的耐久性寿命方法。本研究通过暴露试验和室内加速试验研究采用硅烷涂覆耐久性提升效果和失效分析，建立数值计算模型，定量地评估硅烷防腐措施可延长混凝土结构耐久性寿命。

采用等离子喷涂技术制备了FeCrMoCBY铁基非晶涂层，研究了铁基非晶涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时长后的电化学腐蚀性能和微观组织结构。结果表明，在720 h的浸泡期间，涂层的耐蚀性经历了先提高后降低的变化，在浸泡216 h时达到最优，腐蚀电流密度达到最低，为3.393×10^-5 A·cm^-2，且此时涂层的表面更加致密，没有明显孔隙。在经过720 h浸泡后，涂层仍能保持在一个相对较低的腐蚀电流密度6.970×10^-5 A·cm^-2。

通过控轧控冷获得了3种不同珠光体含量的高强耐候钢。采用周浸腐蚀实验研究了高强耐候钢和对比钢Q345B在0.01 mol/L NaHSO₃溶液中的腐蚀行为。结果表明：珠光体组织对实验钢耐蚀性存在不利影响，珠光体占比越低，锈层越致密，耐蚀性越好；Cu在锈层与腐蚀坑内富集，有效抑制了S向基体内侵蚀。富Cu相在内锈层形核长大，对内锈层起到锚固作用，抑制了其开裂进程。

针对沈阳模拟土壤中HCO₃^-浓度变化对高强度X90管线钢的应力腐蚀行为进行了系统的研究。结果表明：X90钢的腐蚀速率随着HCO₃^-浓度的增加呈现出先增大后减小的趋势。HCO₃^-对X90管线钢腐蚀速率主要影响因素是HCO₃^-浓度变化影响钝化膜的保护性。当溶液HCO₃^-浓度为7%时，钝化膜的保护性最弱，X90管线钢的电化学腐蚀速率最快。此外，X90钢在沈阳土壤模拟溶液中的应力腐蚀敏感性呈现出先增大后减小的趋势，与电化学腐蚀速率一致，其应力腐蚀开裂机理为阳极溶解机理。

研究了新型水化响应纳米材料作为混凝土抗侵蚀抑制剂对混凝土毛细疏水、离子传输、硫酸盐腐蚀以及钢筋阻锈性能的影响。水化响应纳米材料可以在海工低渗透性混凝土基础上进一步降低混凝土吸水率78%，降低氯离子扩散系数44%，硫酸盐耐蚀系数提升41%，同时降低钢筋宏电池累计腐蚀电量90%，实现钢筋混凝土结构整体耐蚀性能的大幅提升。