为了减缓化石能源燃烧时排放的大量CO2造成全球变暖,将碳捕集后在永久封存前使用CO2提高原油采收率（EOR）的碳捕集、利用与封存（CCUS）技术具有广阔前景。由于含水的CO2流体对材料具有较强的腐蚀性,为了保证系统安全和稳定、可靠的运行,对于不同材料在超临界CO2体系中的腐蚀行为开展系统、深入的研究十分必要。受到我国国情限制,EOR技术中所使用的CO2将主要从燃煤电厂燃烧过后的烟道气中捕集而来,这些CO2势必含有诸如SO2、NO2、H2O和O2等杂质气体。EOR管道中有可能出现液态水,溶于水后这些杂质气体会进一步加重CO2对材料的腐蚀。目前国内外研究方向主要集中在单一杂质对钢材的CO2腐蚀影响上,对于含有多种杂质耦合的复杂密相CO2体系中材料的腐蚀行为研究较少。因此,本文将通过高温高压釜模拟含不同杂质的超临界CO2环境,通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）以及3D形貌仪等手段综合研究材料表面腐蚀产物形貌和成分特征,对比研究在密相CO2相和水相中13Cr钢和X80管线钢腐蚀行为,并重点分析材料在不同条件中局部腐蚀的形成机理。本文中将主要包含以下研究内容:（1）对比研究了13Cr钢在超临界CO2相和水相中的腐蚀行为差异。实验结果发现13Cr钢在超临界CO2相和水相中都表现出较强的耐均匀腐蚀的能力,均匀腐蚀速率均在0.1 mm/y以下。点蚀是13Cr钢在超临界CO2体系下发生的主要腐蚀类型,超临界CO2相中的点蚀对应的点蚀因子为28.33,水相中的点蚀因子则为17.33,超临界CO2相中的点蚀速率大于水相中的点蚀速率,超临界CO2相中的点蚀对管道安全有更大威胁。在超临界CO2相和水相中13Cr钢表面腐蚀产物膜的生长机理有明显不同。流动抑制了点蚀坑的进一步发展。Cl-的存在能够促进超临界CO2相和水相中的均匀腐蚀,并且能够使腐蚀产物破裂生成裂缝,这些裂缝进一步导致点蚀坑边缘尖峰的产生,形成“二次局部腐蚀”。（2）研究了在模拟CO2长输管线环境中的相态变化对X80钢腐蚀行为的影响。实验结果发现X80钢在液态CO2中的均匀腐蚀速率和点蚀速率大于在超临界CO2中的腐蚀速率,X80钢在液态CO2中有更高的腐蚀敏感性。当实验压力维持不变,由于温度循环变化变化导致CO2相态在液态与超临界态之间转变时,X80钢的均匀腐蚀速率和点蚀速率都增大,点蚀坑边缘也更加不规则。X80钢均匀腐蚀速率与CO2密度有密切关系,当环境中CO2密度上升时,X80钢的均匀腐蚀速率也不断增加。压力和温度变化对X80钢腐蚀速率影响的最大点都在CO2的超临界点附近取得,CO2发生相态变化时对X80钢的腐蚀速率影响最大。