研究目标：通过实海、室内模拟/加速腐蚀、应力腐蚀等试验研究，明确典型海洋工程装备用金属材料如X80、690MPa高强度低合金钢、新型海工用不锈钢等在海洋环境中的腐蚀/应力腐蚀规律和机理，重点探明金属与海洋环境介质之间的电子转移和离子的输运，以及由此产生的物理化学效应对材料表面状态的影响。获得典型海洋工程装备用金属应力腐蚀和氢致开裂等失效行为规律和机理。在阐释海洋动态变化的环境因素（压力、温度、溶解氧、盐度）对界面电化学行为影响规律基础上，建立材料海洋腐蚀综合评估方法。
       
       研究内容：
       （1）基于已有实海腐蚀数据和实海补充试验，阐明低合金高强钢、新型不锈钢等材料/构件在我国南海海洋环境中的电化学腐蚀基本规律，完善材料海水服役的腐蚀数据积累，建立我国海洋腐蚀严酷性评价体系。除了上述试验材料的实海试验和数据整理外，在条件允许的情况下，进行部分海洋结构件的实海试验，对获得的数据进行整理归纳，并与同类材料小试样的数据进行对比分析，找出其差异性，总结其差异规律；
       （2）利用室内模拟海水环境试验装置和在线电化学测试，通过控制主要影响因素（如静水压力、温度、溶解氧和含盐量等），开展模拟0～8000米不同深度海水环境条件下X80、690MPa高强度低合金钢、新型不锈钢等典型材料的应力腐蚀、氢致开裂或腐蚀疲劳，研究在不同静水压力时，应力腐蚀或氢致开裂门槛值的变化；同样如上述第一条所述，在可能的条件下，进行大尺寸海洋结构件在不同静水压力下应力腐蚀和氢致开裂等研究，寻找小试样和大构件之间应力腐蚀和氢致开裂门槛值之间的关系，并总结二者规律的差异性；
       （3）研究海水压力对腐蚀产物膜致应力、氢扩散输运行为和氢离子还原等过程动力学规律的影响，揭示其内在机理。研究不同等静压对氢渗透和氢扩散的影响，在交变载荷下氢浓度及氢的扩散输运行为对材料氢脆敏感性的影响，获得静水压-氢浓度-氢脆敏感性的定量或半定量关系；
       （4）研究不同的极化电位、温度、溶解氧或含盐量等单因素或多因素耦合作用对材料应力腐蚀、氢致开裂或腐蚀疲劳等环境敏感失效行为的影响，获得静水压-腐蚀产物膜致应力/氢浓度-应力腐蚀/氢脆敏感性/腐蚀疲劳的定量或半定量关系，找出海洋环境下影响X80、690MPa高强度低合金钢、新型不锈钢等发生失效的环境敏感因子；并建立环境敏感影响因子（应力腐蚀影响因子、氢致开裂影响因子和腐蚀疲劳影响因子等）与静水压力、化学腐蚀环境参数、材料强度和组织间的耦合关系；
       （5）通过研究海洋环境下环境敏感断裂过程中的电化学特性，阐明阴极保护条件下材料环境敏感断裂行为的演变规律和机制，为海洋环境下材料力学-电化学交互作用理论提供依据。

       承担单位：北京科技大学、中国科学院金属研究所
       课题负责人：李金许
       参加人员：董超芳、杜翠薇、邵亚薇、肖葵