各种钢制构件或零件在使用过程中会因受到循环扭转荷载的作用而发生疲劳破坏。现有疲劳理论框架下,钢在扭转循环下的疲劳寿命规律需通过系列疲劳实测数据的拟合曲线来进行描述。这种基于经验方法测得的结果,不能反映钢扭转疲劳失效的细观机制。在一些使用环境下,氢通过扩散等方式进入钢内部,导致其力学性能如强度、抗疲劳性能等严重退化。而钢的氢致失效,限于实验条件,主要集中于轴向（单调或往复）加载下的损伤破坏研究,对钢扭转疲劳特性的氢影响研究鲜有报道。因此,探寻钢低周疲劳机制、相应的寿命预测方法及氢对钢扭转疲劳特性的影响规律,是很有必要的。30CrMnSiNi2A钢是一种常用于重要结构承力部件的高强钢。本文以30CrMnSiNi2A钢为研究对象,探讨未充氢与不同充氢状态下,在扭转循环过程中其细观变形不均匀性演化的规律、疲劳指标参数与寿命预测方法,研究得到以下的结果:（1）随氢浓度的增加,30CrMnSiNi2A的抗扭破坏能力及疲劳寿命大大降低,由剪切破坏转变为拉伸型破坏;在相同的充氢条件下,剪切应变幅越大氢致扭转疲劳寿命下降幅度越大,但氢的作用不会明显改变材料的滞回行为。（2）用Voronoi多晶集合代表性体积单元（RVE）结合晶体塑性本构模型描述材料的多晶结构和变形方式,用数值方法模拟30CrMnSiNi2A钢的剪切循环过程。提出了考虑材料non-Masing特性的晶体塑性模型参数标定方法。数值模拟与实测滞回曲线的对比结果表明,所采用的方法和模型能合理、准确地描述材料的non-Masing特性。（3）采用上述模型与方法研究剪切循环下材料的细观变形过程,发现30CrMnSiNi2A钢的细观变形不均匀性演化与扭转疲劳寿命之间存在相关性。研究了两个疲劳指标参数（FIP）:循环峰值剪切应变标准差和以峰值应力与屈服应力之比值为权的循环峰值剪切应变标准差。分别用它们来表征材料的不均匀变形随循环数的演化规律,并用相应的临界值对材料扭转疲劳寿命曲线进行预测。两者都能给出合理预测,但后者预测误差与实测值偏离更小。由于只需利用一个应变幅下的疲劳寿命实测数据,就可预测得到其他应变幅的扭转疲劳寿命,证实本方法可反映材料的疲劳失效机制。（4）充氢材料的试验和晶体塑性数值模拟的比较分析表明,剪切应力水平对充氢30CrMnSiNi2A钢细观变形不均匀性演化与材料扭转疲劳寿命的关系有很大影响。剪切应力越高,寿命下降越严重。在此基础上,建立了基于材料细观变形不均匀性演化的充氢材料扭转疲劳失效规律描述方法。并通过对充氢1h的30CrMnSiNi2A钢的扭转疲劳试验,检验了该法的适用性。