本文采用自主设计的腐蚀失重装置、原位电化学测试技术以及表面分析等方法,研究了 N80碳钢在超临界和非超临界CO2饱和盐水介质中的腐蚀行为以及不同类型缓蚀剂的缓蚀机制。实验首先研究了不加缓蚀剂的空白条件下,N80钢在不同CO2分压下腐蚀速率以及腐蚀机制变化。结果表明,无论超临界还是非超临界,随着压力的增加,碳钢腐蚀速率略微增加且腐蚀机理没有变化。另外,吸附型阴离子I-单独存在时对碳钢的CO2腐蚀没有影响。加入50 mg/L阳离子型缓蚀剂油酸咪唑啉后,相比于空白条件,碳钢腐蚀速率迅速下降,表面变光滑。在非超临界下,随着压力的升高,腐蚀速率和腐蚀电流密度Icorr略微增加,电荷转移电阻Rct变小,但是变化均不显著;一旦CO2分压达到超临界,腐蚀速率和腐蚀电流密度Icorr迅速增加,电荷转移电阻Rct和膜电阻Rf显著变小,试样表面观察到明显的腐蚀产物。另外,加入油酸咪唑啉后再加入KI,非超临界条件下碳钢腐蚀速率和腐蚀机理几乎没有变化,而超临界下KI的加入却使得碳钢腐蚀速率显著变小。微分电容曲线测试结果表明,非超临界CO2介质中碳钢表面携带过剩负电荷,超临界CO2介质中碳钢表面携带过剩的正电荷。为了进一步研究超临界CO2对缓蚀剂作用机制影响,本文选用阴离子型缓蚀剂月桂酸以及2-巯基苯并噻唑(MBTH)验证上述实验结论。发现,无论是加入哪种阴离子缓蚀剂,在非超临界下,随着压力的升高,腐蚀速率以及电化学参数变化规律与加入油酸咪唑啉一致,但压力达到超临界后,腐蚀速率以及Icorr迅速变小,电荷转移电阻Rct和膜电阻Rf变大,与加入油酸咪唑啉结果相反。表面分析结果表明,加入月桂酸超临界下钢片表面覆盖大量月桂酸且接触角明显大于非超临界,加入MBTH,超临界条件下可以清晰看到钢片表面的划痕,而非超临界钢片表面有明显的蚀坑,超临界条件下形成的Fe-S峰强度大于非超临界对应Fe-S峰,MBTH分子在钢片表面吸附的更好。