材料在动态加载下的断裂行为的研究,在工业和军事领域都有十分重要的价值。HR2钢是一种典型的抗氢脆奥氏体不锈钢,因其具有良好的综合力学性能、高温抗氧化性、良好的抗氢脆性能等,在工业和军事领域有广泛的应用。目前对HR2钢在动态加载下的断裂行为研究特别是爆轰加载下的动态断裂行为研究还十分有限。本文采用HR2钢为研究对象,选取不同壁厚和不同表面加工方式的HR2钢柱壳进行了爆轰加载实验,通过对爆轰后回收的断裂残片的宏观断口剪断面旋向、断口微观形貌以及断裂残片横截面中的裂纹和剪切带的分布规律进行了系统地表征和统计,研究了其在爆轰加载下的断裂行为,分析了其断裂机制,并探讨了壁厚和表面加工方式对其动态断裂行为的影响;并且为了进一步研究HR2钢的不同组织结构、加载应变速率对其断裂行为及机制的影响,又选取了拉拔和退火两种具有不同微观结构的HR2钢进行了准静态加载和冲击加载断裂实验,对其断口形貌、截面微观结构进行了表征,研究了这两种不同状态的HR2钢在准静态和冲击加载下的断裂行为,分析了其断裂机制。得到以下结论:（1）对准静态加载下的退火态和拉拔态样品的断裂行为进行了对比:获得其起裂韧性分别为589 KJ·m-2和453 K·Jm-2,表明退火态比拉拔态样品的韧性更高;断口及微观结构研究表明,退火样品裂纹稳态扩展区,韧窝尺寸和表面起伏程度明显大于拉拔态样品,这是因为拉拔态样品的变形晶粒塑形较低,变形能力差,在裂纹扩展过程中多发生蛇形滑动的特征,而退火样品以无畸变的等轴晶粒为主,具有良好的塑形,在裂纹扩展过程中多发生穿晶开裂,形成大量深大的韧窝,有效的消耗裂纹扩展能量。同时由于退火态样品塑性更好,变形能力更强,在断口两侧出现了更大的剪切唇。冲击加载下退火态和拉拔态HR2钢冲击功分别为116J和95J;拉拔态样品在冲击加载下断裂时的剪切唇尺寸明显高于准静态加载下断裂时的剪切唇尺寸,这是因为拉拔态样品塑性变形的应变率敏感性较高,应变率增加,塑性变形能力提高,使处在平面应力状态下的区域增大;而退火态样品冲击加载和准静态加载下的剪切唇尺寸近似相同,这是因为其塑性变形机制受应变率影响不大,应变速率增加,其塑性没有明显的变化。（2）对表面抛光薄壁柱壳、表面抛光厚壁柱壳、表面车削薄壁柱壳和表面车削厚壁柱壳四种样品进行了爆轰实验。四个柱壳的初始结构相同,表面抛光柱壳样品的表面光滑平整,表面车削柱壳样品的表面有加工纹路,表面附近晶粒中出现了加工变形层。薄壁柱壳样品的断裂残片的断面呈现纯剪切断裂模式,厚壁柱壳样品的断裂残片断面呈现拉剪混合断裂模式。这是由于柱壳壁厚较大时,柱壳外表面附近很快处于环向拉应力状态,使外表面形成拉伸裂纹,当与内壁的剪切失稳带相遇后形成拉剪混合断裂。（3）对四种柱壳所有回收残片的断口剪切断面的分布方向进行了统计,结果表明表面车削薄壁柱壳断裂残片出现单向优势分布。通过对爆轰加载后柱壳的断裂残片截面中的剪切带和裂纹的分布进行了观察,发现断裂残片内出现了大量剪切带及沿剪切带形核的微裂纹,并且二者均呈双向均匀分布;断裂残片外表面观察到大量裂纹萌生,且沿车削加工方向单向优势分布;裂纹沿剪切带的均匀萌生及沿外表面的单向优势萌生共同作用使得HR2钢柱壳断裂残片出现单向优势分布,呈现出近似单旋剪切断裂模式。