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H2S气体广泛存在于石油与天然气中,所以在石油的开采至炼制过程中,油气设备极其容易遭受严重的腐蚀,尤其在高温高H2S环境下,腐蚀问题日渐突出,所以在此环境下一份合理的选材成为重中之重的话题。316L奥氏体不锈钢因其优良的耐蚀性以及可控的物理性能常被广泛应用于工业系统中,但其在酸性Cl-环境中极易发生应力腐蚀开裂,虽然前人对316L不锈钢SCC机理的研究已经很充分,但在某些环境中的机理问题还是模糊不清,尤其在H2S环境下的探究也是屈指可数。所以本课题主要探究316L在不同温度下、H2S环境中的SCC行为,明析316L在H2S环境中SCC机理,探索316L在H2S环境中服役的改善之路。我们选用固溶态316L奥氏体不锈钢,首先对其进行SSRT试验,对比分析316L在H2S环境中与酸性Cl-环境下的SCC敏感性。在H2S环境中316L显示出明显的SCC敏感性,数值随温度升高而升高,直至200℃时达到峰值,然后随温度升高而降低。其断口形貌在200℃与250℃时为沿晶形貌,其余温度均为穿晶型。在酸性Cl-环境中316L的SCC敏感性不高,两种环境对比发现,H2S环境下SCC敏感性明显高于酸性Cl-,遂316L在H2S环境中的SCC,氢原子的作用不可小觑。其次,我们利用XRD与TEM技术,探究氢原子对316L组织结构的影响。我们发现,316L充氢后,基体易发生ε马氏体相变以及层错等促进相变的组织,这无疑大大增加了316L的氢脆敏感性。最后,我们通过TEM原位拉伸技术,探究氢对316L裂纹扩展行为的影响。其结果表明:氢原子不仅可以增加马氏体相变的倾向性,更可以缩小316L裂纹尖端前方的塑性变形区的面积,氢原子通过不同的方式增加316L的氢脆敏感性。上述结论共同说明,氢原子对316L在湿H2S环境中SCC行为起着重要作用。