碳钢被广泛应用于生产和生活的诸多领域,但是较弱的自钝化能力也在很大程度上限制了碳钢的使用。在碱性和中性环境中添加亚硝酸盐（NO₂^-）可以对碳钢表面自然钝化膜进行修复进而促进碳钢表面的再钝化。但是,在酸性环境中,关于NO₂^-存在对碳钢腐蚀和钝化行为影响及其相关机制的研究还不多。本论文主要研究了Q235碳钢在含NO₂^-的硝酸（HNO₃）、醋酸（HAc）和盐酸（HCl）溶液中的腐蚀和钝化行为并对相关机制进行了讨论和分析。研究了Q235碳钢在纯NaNO₂溶液中的腐蚀和钝化行为。碳钢在不同NO₂^-浓度的NaNO₂溶液中均表现出自钝化的电化学特征,这与碳钢表面在NO₂^-作用下形成的Fe₂O₃钝化膜密切相关;在纯NaNO₂溶液中碳钢表面发生稳定钝化的临界NO₂^-浓度为0.01 mol/L,超过此浓度后钝化膜电阻、缺陷和结构等性能均不再发生变化。研究了Q235碳钢在分别添加HNO₃、HAc和HCl调节pH值的0.01 mol/L NaNO₂溶液中的电化学行为。酸型和pH值对碳钢电化学行为的影响较为显著,在0.01 mol/L NaNO₂-HNO₃溶液和0.01 mol/L NaNO₂-HAc溶液中pH值由低到高碳钢依次表现出活化-钝化-过钝化、自钝化-过钝化的电化学特征,在0.01 mol/L NaNO₂-HCl溶液中,pH值由低到高碳钢依次表现出活化、活化-钝化-孔蚀、自钝化-孔蚀的电化学特征;碳钢在NaNO₂-HNO₃溶液、NaNO₂-HAc溶液和NaNO₂-HCl溶液中可以发生钝化的临界pH值分别为pH 1、pH 3和pH 3,这与HNO₃、HAc和HCl的组成、酸性和氧化性关系密切。研究了pH值对Q235碳钢在0.01 mol/L NaNO₂-HNO₃溶液、0.01 mol/L NaNO₂-HAc溶液和0.01 mol/L NaNO₂-HCl溶液中腐蚀和钝化行为的影响。上述三种溶液中,在所研究的酸性pH值范围内,随着pH值的升高,碳钢的自腐蚀电位均向正方向移动、腐蚀电流密度均发生减小,碳钢的腐蚀速度随着pH值的升高趋于减弱;在可以发生钝化的pH值范围内,随着pH值的升高,碳钢的活化-钝化转变电位与自腐蚀电位差值均向负方向移动、致钝电流密度均发生减小,碳钢的钝化能力随着pH值的升高得以增强。