随着奥氏体不锈钢材料在承压设备中的广泛应用,由℃1-引起的应力腐蚀开裂事故频繁发生。因应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)引起的断裂属于低应力脆性破坏,常在设备没有任何先兆的情况下造成灾难性后果,严重威胁着人民生命和财产安全。受环境、应力以及材料等因素的影响,应力腐蚀机理和过程颇为复杂,应力腐蚀失效具有很大的不确定性,虽然研究人员已对应力腐蚀机理、影响因素以及裂纹扩展等进行了大量研究,但仍有许多问题需要解决。为了进一步加深对奥氏体不锈钢应力腐蚀失效过程的认识,作者针对应力腐蚀的几个关键问题展开研究,主要包括：应力腐蚀影响因素、点蚀的形成、裂纹的萌生和扩展、失效概率。弄清这些问题,有助于为防范设备的应力腐蚀失效采取针对性的措施。通过S32168奥氏体不锈钢在Cl"环境中的慢拉伸试验,研究了介质压力对应力腐蚀敏感性的影响,结果表明,随着温度的升高,介质压力对应力腐蚀敏感性的影响增大。采用灰色关联理论,对介质压力和温度与应力腐蚀敏感性的关联性进行了分析,结果表明,温度对应力腐蚀敏感性的影响比介质压力的显著。同时,分析了构件几何结构和材料微观结构对应力腐蚀的影响,结果表明,Cl-在缝隙内富集,并且富集程度随着离缝口距离的增加而增加,C1-的富集提高了应力腐蚀敏感性。研究了奥氏体不锈钢材料中因焊接产生的马氏体组织对点蚀的影响,研究表明,马氏体组织使点蚀电位降低,进而增加了应力腐蚀敏感性。基于电化学理论,对点蚀的萌生、生长以及随机性进行了研究。分析了点蚀产生的电化学过程,计算了腐蚀电位、测定了临界点蚀电位,在此基础上,建立了点蚀萌生的判据,并对点蚀萌生的随机性进行了分析。结果表明,温度、pH值、钝态电流密度等变量都服从正态分布。以S30403不锈钢在FeCl3溶液中的实验数据为例,研究了点蚀萌生过程的随机性。结果表明,非齐次泊松过程可以很好地描述点蚀萌生过程的随机性。基于点蚀萌生于MnS夹杂部位的理论,建立了半椭球形点蚀坑沿深度方向尺寸的计算公式,并对点蚀坑尺寸的随机性进行了分析。测量了点蚀坑的尺寸,分析了点蚀形貌对裂纹萌生的影响以及点蚀坑内裂纹萌生的机理,并对应力腐蚀裂纹扩展速率及其随机性进行了相关研究。结果表明,点蚀坑内的应力集中程度受点蚀坑深宽比和长宽比的影响。受应力集中的影响,裂纹常萌生于坑口或坑肩；次级点蚀坑的存在,可能会改变裂纹萌生的位置。基于Clark模型,确定了高温低浓度Cl-环境中应力腐蚀裂纹扩展速率计算公式,分析了温度和屈服强度的不确定性对裂纹扩展随机性的影响。在考虑客观和主观不确定性基础上,建立了应力腐蚀失效概率模型。分析了启裂失效、泄漏失效和断裂失效三种应力腐蚀失效模式,把失效函数中的主要参数作为随机变量,分析了失效的不确定性。进一步考虑了“应力腐蚀失效”的模糊性,采用模糊概率理论,建立了应力腐蚀模糊失效概率模型。作者对应力腐蚀影响因素、点蚀坑的产生及随机性、裂纹的萌生及扩展、应力腐蚀失效概率等问题开展了研究,获得了介质压力对应力腐蚀的影响规律,提出了点蚀萌生的判据,解释了多数裂纹萌生于坑口或坑肩的主要原因,建立了应力腐蚀模糊失效概率模型。通过作者在本文中的研究,能够促进应力腐蚀理论和风险分析理论的完善和发展,对保障奥氏体不锈钢设备的安全运行具有重要意义。此外,应力腐蚀开裂过程非常复杂,要准确计算失效概率,需积累大量的数据。