Z2CND18.12N奥氏体不锈钢具有单一奥氏体组织,优异的耐腐蚀性和力学性能,被广泛应用于核电管道构件。由于管道所处工况的特殊性,高温、高压环境中这些奥氏体不锈钢常会发生疲劳等循环力学损伤,降低表界面完整性,因此为确保工程构件的安全服役,研究材料的损伤机理是十分重要的。已有关于Z2CND18.12N钢疲劳损伤的研究主要集中在低周疲劳对应的微观位错结构、宏观力学响应等方面,对细观尺度上的变形机理研究尚不充分。本研究通过电子背散射衍射（Electron back-scatter diffraction,EBSD）和晶体塑性有限元（Crystal plasticity finite element modeling,CPFEM）两种方法从细观尺度探讨了局域取向差（Local misorientation,ML）与塑性应变幅之间的关系,结合微观位错组态以及特征晶体取向滑移分析探讨材料变形机理。研究结果为阐明Z2CND18.12N钢低周疲劳损伤机理,发展工程化损伤评价技术提供基础。主要研究内容及结论如下:（1）由力学响应、表面形貌等分析,证实Z2CND18.12N奥氏体不锈钢在应力控制的疲劳过程中分为循环硬化（0-5周）-循环软化（5-100周）-二次硬化（100-1000周）三个主要阶段。利用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）采用修正的Williamson-Hall积分宽度法和修正的Warren-Averbach傅里叶积分法表征疲劳变形过程中位错密度,整体呈先升后降再趋于稳定的趋势。由透射电镜（Transmission electron microscope,TEM）交叉线法测量局部区域位错密度演变规律与XRD结果基本一致,初期位错快速增殖、交互作用增强,然后逐渐转变为位错缠结、位错墙和位错脉络,并在继续加载中破坏,后期形成高位错密度马氏体,直接决定宏观应力-应变响应。（2）EBSD分析表明随疲劳周次的增加,ML整体呈现先升后降再升趋势,与表面粗糙度和宏观塑性应变幅的变化趋势一致。＜110＞和＜111＞取向的ML均值比较大,损伤最为严重。滑移分析发现:疲劳加载范围内,＜110＞和＜100＞取向晶粒均发生多滑移,其中＜100＞多滑移比例基本不变,＜110＞多滑移比例增加约20%,＜111＞取向从初期单滑移逐渐转变为多滑移,多滑移增加比例高达50%,对整体滑移变形贡献最大。上述ΔML演变与CPFEM不同取向晶粒von Mises应力极值有很好对应性,即＜111＞、＜110＞取向峰值应力均大于＜100＞;计算同时表明三个取向应变幅按＜110＞、＜111＞、＜100＞依次增大。（3）ΔML演变规律与多滑移增加比例呈正相关,即ΔML增加主要取决于多滑移占比。在此基础上提出了考虑位错演变的单相多晶低周疲劳ΔML与滑移机制关系模型:晶粒发生单滑移时,晶粒内部取向基本不发生变化,对ΔML影响甚微;发生多滑移时,相邻晶粒之间弹性和塑性应变的不相容性引起局部多轴加载,晶粒内同时开动的滑移系及其数量不同,塑性变形晶粒内部不同区域晶格旋转不同,ΔML变化较大。