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本文通过室内模拟实验,借助金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X-射线衍射（XRD）,研究了温度和SO2浓度对碳钢腐蚀行为的影响,并采用电化学方法探讨了碳钢在SO2薄液膜下的腐蚀电化学特征,最后分析了碳钢在高湿度无污染和SO2大气环境中的腐蚀机理和腐蚀产物的生长规律。温度的升高会加快碳钢的腐蚀。在相对湿度为95%大气中,20℃时腐蚀456h腐蚀增重呈指数增加规律,腐蚀产物以胞状物生长,在30℃和40℃环境中腐蚀增重呈指数衰减规律,颗粒状和胞状腐蚀产物共同生长。腐蚀产物主要由γ-FeOOH和α-FeOOH构成,温度升高,γ-FeOOH和α-FeOOH增加。SO2的存在对碳钢的腐蚀起到催化和加速的作用。SO2含量增加,锈层增厚。在含SO2大气环境中腐蚀456h,初期腐蚀增重呈指数增加规律,SO2浓度较低时,后期腐蚀增重呈指数增加规律,SO2浓度增加,后期腐蚀增重呈现增数衰减规律。具有丝状腐蚀特征,同时丝状物上有胞状物的生成,腐蚀产物主要有α-FeOOH、γ-FeOOH、FeSO4、Fe3O4和γ-Fe2O3,且SO2含量增加及腐蚀时间延长α-FeOOH含量增加。SO2薄液膜下的电化学测试结果表明,薄液膜厚度为500μm时自腐蚀电位最负,腐蚀电流密度最大,说明500μm薄液膜下碳钢最容易遭到腐蚀破坏,腐蚀速率达到最大;在含体积分数为5×10-6SO2薄液膜下的Nyquist图出现两个圆弧,电极系统存在两个时间常数。腐蚀初期,薄液膜厚度为500μm时,腐蚀速率最大,腐蚀36-48h,腐蚀速率的大小依次为:1000μm>500μm>450μm>300μm,较厚液膜下,电极表面腐蚀产物的扩散相对容易,阳极能够接触电解质促进腐蚀过程继续进行。高湿度大气环境中,碳钢表面首先形成水滴,水滴中心作为阳极发生Fe的溶解,水滴边缘作为阴极发生O2的还原,生成Fe（OH）2膜。无污染大气环境中水滴中心形成胞状腐蚀产物,Fe（OH）2在O2的作用下形成颗粒状γ-FeOOH,围绕在胞状物的周围。SO2大气环境中,Fe（OH）2膜在酸性介质中发生破裂形成头部为绿色的丝状物,丝状物沿着晶界腐蚀和向着铁素体内生长,同时在破裂的Fe（OH）2膜处形成FeSO4巢穴,胞状腐蚀产物在巢穴形成并沉积。