奥氏体不锈钢因其优良的性能而大量应用于锅炉、废热锅炉、反应器、换热器、压力管道等承压设备,这些承压设备在氯离子介质中使用时易受到氯离子的侵蚀作用,进而发生应力腐蚀开裂。本文针对在氯离子溶液中使用的承压设备,选取常用的4种奥氏体不锈钢材料(S31008、S34778、S30403和S31603)作为研究对象,来研究其应力腐蚀开裂特性。奥氏体不锈钢在不同温度和压力下的氯离子溶液中的应力腐蚀性能研究不仅为现有奥氏体不锈钢承压设备的使用和维护提供了依据,而且为以后奥氏体不锈钢承压设备的设计制造及选材提供了指导。通过有限元法对弯管内流场进行了分析,获取了流体在各内壁面处的压力分布情况,结果显示,在弯管内侧内壁面压力最小,外侧内壁面处压力最大,但是压力变化值很小,可以忽略不计,验证了在弯管模型内表面裂纹的断裂力学计算时,将弯管内压统一设定为流体压力的合理性。采用ANSYS的静力分析模块对弯管模型的内壁表面椭圆形裂纹进行断裂力学计算,获取了裂纹处应力强度因子数值。结果表明,裂纹中部的应力场强度最大,往两侧逐渐减小采用慢应变速率拉伸方法在不同环境下和电化学测试法在同一环境下对四种不锈钢材料进行试验研究,并对慢拉伸断裂试样进行SEM观察。对带有点蚀坑的慢拉伸试验试样进行三维建模,数值分析了恒应变拉伸过程中带点蚀坑和裂纹缺陷试样的应力分布情况,预测裂纹的扩展方向。结果表明,当有点蚀坑存在时,在点蚀坑的中部出现了应力集中且垂直于受力方向,所以裂纹最可能出现在此处,并沿着垂直于受力方向发展。当裂纹出现以后,在裂纹的底部和尖端出现应力集中,加快了裂纹的扩展。对不锈钢材料在不同环境下的慢拉伸试验和电化学试验结果进行了分析。结果表明,在腐蚀环境下,奥氏体不锈钢试样断口表面不同程度地出现了解理台阶、撕裂脊线、鱼骨状花纹等脆性断裂的形貌特征。(1)S31008不锈钢在氯离子溶液中,随着温度升高,其抗应力腐蚀性能先升高后又降低,在120℃时,达到最佳;压力提高有助于S31008不锈钢的抗应力腐蚀性能的改善。(2)S34778不锈钢在试验环境下,随着温度升高,其抗应力腐蚀性能先降低后又升高,在260℃时最差。但压力对S34778不锈钢的抗应力腐蚀性能影响不明显。(3)S30403不锈钢在氯离子溶液中的抗应力腐蚀性能随压力的升高而增强,随温度的升高而下降。(4)S31603不锈钢在氯离子环境中,随着温度升高,材料的应力腐蚀性能逐渐降低,提高压力明显改善了其在氯离子环境中的抗应力腐蚀性能。(5)在常温常压NACE溶液中,四种不锈钢材料的耐腐蚀性能强弱顺序为：S31008>S34778>S30403>S31603。采用灰色系统理论方法分析了温度和压力对各奥氏体不锈钢材料抗应力腐蚀性能的显著性影响,结果表明,温度对奥氏体不锈钢材料的抗应力腐蚀性能的影响大于压力的作用,尤其对S31008和S30403不锈钢的影响更加显著。