奥氏体不锈钢作为核电设备重要的结构材料,在核电站中被广泛的使用。在核电站的服役过程中,奥氏体不锈钢结构部件的应力腐蚀开裂多年来一直都是困扰着核电站安全运行的核心问题之一,而表面切削加工则会影响其在核电高温高压水环境中的服役性能。作为难加工材料,奥氏体不锈钢在切削加工过程中存在的热-力耦合现象决定着表面残余应力大小与分布,而切削加工表面残余应力对材料耐应力腐蚀的影响仍缺乏深层次的认识。本文以AISI304奥氏体不锈钢为研究对象,将试验与有限元仿真相结合,分析铣削加工的热效应与机械效应的交互作用对表面残余应力的影响,并对已加工表面的耐应力腐蚀特性进行了系统的分析。首先采用实验法,使用四向压电式测力仪与红外热成像仪在线监测铣削过程中的铣削力与刀-屑接触区周围温度场分布,研究不同的铣削参数对铣削力及刀‐屑接触区附近温度场的影响。采用压痕应变法测量已加工表面的残余应力,定性分析在机械效应与热效应的共同作用下表面残余应力的性质及其变化规律。其次通过ABAQUS建立三维铣削有限元模型对铣削过程进行更为直观的研究,分析切屑与工件分离过程中瞬态温度场、应力及应变场的分布,通过多步顺序耦合分析,在经过装夹、进刀、退刀、约束转换四个过程后,获取已加工表面残余应力场的分布,将实验结果与仿真结果进行对比验证。最后在沸腾的氯化镁溶液中,研究了铣削加工对AISI304奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的影响。在应力腐蚀裂纹从萌生-快速生长-基本停滞生长的整个动态衍变过程中,对应力腐蚀裂纹形态、微区腐蚀产物元素组成以及裂纹生长速率进行了相应的研究,分析了表面残余应力与应力腐蚀裂纹生长速率的相关性。