本文以高压加热器常用的TP439不锈钢作为研究对象,研究了TP439不锈钢在不同高温水蒸气条件下的氧化行为以及高温水蒸气与应力耦合作用下的氧化和失效行为。通过改变氧化温度、应力加载方式、速率和大小等因素探明水蒸气与应力作用下的氧化动力学规律。通过场发射电子扫描显微镜观察试样在高温水蒸气中氧化后的显微结构。利用能谱仪及X射线衍射仪分析膜层的表面成分及相结构。采用SEM、3D显微镜、XPS及EDS分析试样氧化后断口区域的形貌及元素分布。分析了TP439不锈钢在不同高温水蒸气条件下的氧化机理以及高温水蒸气与应力耦合作用下的氧化和机理,得到如下结果:（1）TP439不锈钢在800-900℃高温水蒸气中的氧化动力学遵循抛物线规律。TP439不锈钢在氧化初期的氧化膜很薄,氧化速度较快,动力学遵循线性规律;随着氧化时间的增加氧化膜逐渐变厚,阻碍了氧离子向内扩散和金属离子向外扩散,氧化速率的控制步骤由界面反应控制转为扩散控制,动力学遵循抛物线规律。由于金属离子沿晶界向外扩散较快,样品表面可见沿晶界生长的“脊状”氧化物。（2）TP439不锈钢在高温水蒸气环境中形成的氧化膜具有双层氧化膜结构,氧化物主要由（Cr,Fe）2O3和少量的Fe3O4、Ti O2、Fe Cr2O4尖晶石氧化物组成。外层氧化膜的主要成分为Fe3O4和Fe Cr2O4的混合物,其内层氧化膜的主要成分为Cr2O3。外层氧化膜有孔洞和裂纹,与内层氧化膜的结合较差且易发生脱落;内层氧化膜较致密,与基体结合良好,内氧化层的厚度与氧化温度有关。（3）TP439不锈钢在300℃高温高压水/水蒸气环境中的抗拉强度与常温常压水相比降低了10Mpa左右。试样在三种实验环境中慢拉伸后的断口表面均布满韧窝,断口形貌貌呈韧性断裂特征,断裂方式为韧性断裂。TP439不锈钢在高温高压水和高温高压水蒸气环境中的抗拉强度和应变值相近。外加载荷通过影响试样在氧化过程中合金元素的扩散速度来改变氧化产物的组分。在高温高压水环境中,施加载荷后试样表面Fe元素含量略有下降;Cr元素含量均有所增加;而在高温高压水蒸气环境中试样表面的Fe和Cr元素含量均略有下降,Ni元素的含量成倍增加。（4）在同一拉伸速率下(1.7×10-4mm/s),由于拉伸环境的温度升高,提供了更多的热激活能,合金原子间的结合力随着原子热振运动的增强而降低,金属内部位错运动受到的阻碍作用减弱,因此,TP439不锈钢的抗拉强度随着氧化温度的逐渐增加而降低。TP439不锈钢在500℃高温水蒸气环境中的抗拉强度和断后伸长率随着拉伸速率(3.4×10-4mm/s、1.7×10-4mm/s、0.85×10-4mm/s)的减缓而降低。在氧化膜的表层观察到许多细小的晶须状氧化物,高温水蒸气对氧化膜表层的晶须状氧化物生长具有促进作用。