研究目標：通過實海、室內模擬/加速腐蝕、應力腐蝕等試驗研究，明確典型海洋工程裝備用金屬材料如X80、690MPa高強度低合金鋼、新型海工用不銹鋼等在海洋環境中的腐蝕/應力腐蝕規律和機理，重點探明金屬與海洋環境介質之間的電子轉移和離子的輸運，以及由此產生的物理化學效應對材料表面狀態的影響。獲得典型海洋工程裝備用金屬應力腐蝕和氫致開裂等失效行為規律和機理。在闡釋海洋動態變化的環境因素（壓力、溫度、溶解氧、鹽度）對界面電化學行為影響規律基礎上，建立材料海洋腐蝕綜合評估方法。
       
       研究內容：
       （1）基于已有實海腐蝕數據和實海補充試驗，闡明低合金高強鋼、新型不銹鋼等材料/構件在我國南海海洋環境中的電化學腐蝕基本規律，完善材料海水服役的腐蝕數據積累，建立我國海洋腐蝕嚴酷性評價體系。除了上述試驗材料的實海試驗和數據整理外，在條件允許的情況下，進行部分海洋結構件的實海試驗，對獲得的數據進行整理歸納，并與同類材料小試樣的數據進行對比分析，找出其差異性，總結其差異規律；
       （2）利用室內模擬海水環境試驗裝置和在線電化學測試，通過控制主要影響因素（如靜水壓力、溫度、溶解氧和含鹽量等），開展模擬0～8000米不同深度海水環境條件下X80、690MPa高強度低合金鋼、新型不銹鋼等典型材料的應力腐蝕、氫致開裂或腐蝕疲勞，研究在不同靜水壓力時，應力腐蝕或氫致開裂門檻值的變化；同樣如上述第一條所述，在可能的條件下，進行大尺寸海洋結構件在不同靜水壓力下應力腐蝕和氫致開裂等研究，尋找小試樣和大構件之間應力腐蝕和氫致開裂門檻值之間的關系，并總結二者規律的差異性；
       （3）研究海水壓力對腐蝕產物膜致應力、氫擴散輸運行為和氫離子還原等過程動力學規律的影響，揭示其內在機理。研究不同等靜壓對氫滲透和氫擴散的影響，在交變載荷下氫濃度及氫的擴散輸運行為對材料氫脆敏感性的影響，獲得靜水壓-氫濃度-氫脆敏感性的定量或半定量關系；
       （4）研究不同的極化電位、溫度、溶解氧或含鹽量等單因素或多因素耦合作用對材料應力腐蝕、氫致開裂或腐蝕疲勞等環境敏感失效行為的影響，獲得靜水壓-腐蝕產物膜致應力/氫濃度-應力腐蝕/氫脆敏感性/腐蝕疲勞的定量或半定量關系，找出海洋環境下影響X80、690MPa高強度低合金鋼、新型不銹鋼等發生失效的環境敏感因子；并建立環境敏感影響因子（應力腐蝕影響因子、氫致開裂影響因子和腐蝕疲勞影響因子等）與靜水壓力、化學腐蝕環境參數、材料強度和組織間的耦合關系；
       （5）通過研究海洋環境下環境敏感斷裂過程中的電化學特性，闡明陰極保護條件下材料環境敏感斷裂行為的演變規律和機制，為海洋環境下材料力學-電化學交互作用理論提供依據。

       承擔單位：北京科技大學、中國科學院金屬研究所
       課題負責人：李金許
       參加人員：董超芳、杜翠薇、邵亞薇、肖葵