金属材料的腐蚀遍及国民经济的各个领域，给人类带来极大的经济损失和社会危害。空泡腐蚀是流动腐蚀的一种常见形式，普遍存在于生产和生活当中。因此，研究金属材料的空泡腐蚀机理，为流动体系中材料的选择和新型材料的开发提供理论依据，具有重要意义。本文采用纳米压入与电化学相结合的方法，研究了奥氏体不锈钢在空化作用下其表层力学性质变化及其引起的电化学行为的改变。同时，利用SEM和AFM技术分析了空泡腐蚀后的奥氏体不锈钢表面形貌，并进一步研究了表层力学性质与腐蚀失效间的关系，揭示力学性质变化与电化学腐蚀间的交互作用机制。实验结果表明：在3.5%NaCl溶液中，随着空化作用时间的延长，奥氏体不锈钢表层力学性质不断劣化，劣化深度不断加大。一旦降低腐蚀介质的导电率、去除氯离子的影响，或者采用阴极保护方法有效地抑制电化学腐蚀后，奥氏体不锈钢的表层力学性质不但没有发生劣化，反而在其表面出现硬化层，使得表层力学性质得到强化。奥氏体不锈钢的微观组织也对其表层力学性质有着显著的影响。随着表层力学性质劣化程度的加大，奥氏体不锈钢的腐蚀加剧，并且存在一个使腐蚀失重量急剧增大的阈值。一旦表层力学性质低于此阈值时，腐蚀失重急剧增大，腐蚀形貌发生了显著的变化。同时，在空化作用下，随着表层力学性质的不断劣化，奥氏体不锈钢的自腐蚀电位不断负移，其阳极过程由自钝化控制转变为活化钝化控制，阻抗不断减小，电化学腐蚀增大。并且在BODE图上的低频处出现了一个峰值，该参数可以作为材料表层力学性质劣化，使空泡腐蚀失重急剧增大的特征参数。当对奥氏体不锈钢施加电化学极化以后，阳极极化加速电化学腐蚀，腐蚀失重不断增大。而阴极极化抑制电化学腐蚀，使得材料的失重减小。在阳极极化条件下，奥氏体不锈钢表面处于不同的钝化状态。尽管其表层力学性质有所提高，但是随着阳极电位的升高阻抗仍然不断减小，在与流体力学因素的交互作用下，腐蚀不断加大。此协同效应机制是电化学腐蚀主要导致了非电化学腐蚀失重量的加大。