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蒸汽发生器是压水堆核电站一回路压力系统中最重要的设备,其中的传热管需要在核电站一回路燃料高温释氢环境中长期服役,高温高压氢会导致传热管塑性大幅降低,甚至引起氢致断裂,危及核电站的安全运行。研究传热管用材的微观组织结构、氢扩散富集及断裂行为之间的关系,不仅对氢脆机理的研究具有重要意义,对核电站的安全评估也具有重要价值。690合金是一种含30%Cr的新型奥氏体镍基耐蚀合金,该合金以其优异的耐蚀性能及较高的强度逐渐取代大多数压水堆核电站所采用的600合金,成为新一代蒸汽发生器传热管用材。本文以国产蒸汽发生器传热管用GH690合金为研究对象,通过拉伸试验结合光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,研究了模拟压水堆核电站一回路高温高压氢环境下合金的拉伸特性和氢脆机理。主要研究内容和结果如下：采用高温高压气相热充氢技术对GH690合金充氢,考察了不同氢含量合金的拉伸性能,研究了氢对合金拉伸性能的影响规律及断裂机理。结果表明,随着氢含量的增加,合金的抗拉强度和断裂延伸率逐渐降低,断口特征由典型的韧窝延性断裂转变为沿晶断裂为主的混合断裂。氢在晶界附近富集是合金塑性下降并出现脆性断裂特征的主要原因。研究了应变速率对充氢GH690合金拉伸变形行为的影响。研究结果表明,GH690合金的氢脆主要取决于氢和位错的交互作用,当应变速率低于3.14×10-4s-1时,Cottrell氢气团随位错的滑移一同迁移,位错可将氢传递到晶界附近并富集,致使合金表现出明显的氢致脆性；当应变速率高于3.14×10-4s-1时,Cottrell氢气团的迁移速率跟不上位错的滑移速率,氢难以被位错携至晶界附近,氢致脆性倾向降低。研究了晶界比例对充氢GH690合金拉伸变形行为的影响。研究发现,随着晶界比例的降低,即有晶界碳化物析出的晶界占全部晶界的比例逐渐增大,充氢试样的抗拉强度及断裂延伸率的降幅均逐渐变小,说明影响GH690合金出现氢致脆性行为的主要是晶界而非晶界碳化物。研究了模拟压水堆核电站一回路高温高压氢环境下GH690合金的氢脆机理。研究发现,氢的存在使得合金在拉伸过程中位错增殖迅速,当晶界处的位错塞积到临界条件时会导致氢致微裂纹在晶界处形核。而氢致裂纹一旦在晶界处形核则会以很高的速度沿着晶界扩展,从而使合金出现沿晶断裂等脆性断裂特征。由此,可推断氢促进位错增殖是使GH690合金在充氢后出现塑性下降的根本原因。