本论文采用慢应变速率法、恒变形原位电化学测试以及表面分析技术,对奥氏体不锈钢在含氯离子循环冷却水体系中的应力腐蚀进行了系统的研究。探讨了应变和氯离子浓度对应力腐蚀的影响,评价了三种水处理剂在模拟低、中、高硬度循环冷却水中对奥氏体不锈钢应力腐蚀的抑制作用。本研究可为工业污水回用技术的推广应用提供依据。采用慢应变速率法研究了奥氏体不锈钢在NaCl溶液,低、中、高硬度模拟循环冷却水中的应力腐蚀敏感性。应力应变曲线和断口形貌表明：304不锈钢在NaCl溶液中60℃C时发生应力腐蚀的临界氯离子浓度范围是60mg·L-1～90mg·L-1。当Cl-浓度大于90mg·L-1时,断口表面出现二次裂纹,发生应力腐蚀破裂；当Cl-浓度小于60mg·L-1时,断面没有出现二次裂纹,不发生应力腐蚀破裂；在60℃低硬度循环冷却水中,304奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的临界氯离子浓度范围为300mg·L-1～600mg·L-1,大于600mg·L-1时304不锈钢在低硬模拟循环冷却水中存在发生应力腐蚀破裂的倾向；在60℃C中硬度循环冷却水中,304奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的临界氯离子浓度范围是600mg·L-1～800mg·L-1,大于800mg·L-1时304不锈钢在中硬模拟循环冷却水中存在发生应力腐蚀破裂的倾向；在60℃高硬度循环冷却水中,304奥氏体不锈钢应力腐蚀敏感性显著增大的Cl-浓度约为710mg·L-1～1000mg·L-1,大于1000mg·L-1时304不锈钢在高硬模拟循环冷却水中存在应力腐蚀破裂倾向,可见模拟循环水的硬度对奥氏体不锈钢应力腐蚀临界氯离子浓度会产生明显的影响。采用自行设计的恒变形原位电化学测试装置,研究了应变和氯离子浓度对钝化膜破裂电位的影响。钝化膜破裂电位是研究不锈钢应力腐蚀的一个重要参数。本研究提出了应变对钝化膜破裂电位的影响因子fε,通过fε的变化可以定量研究应变对应力腐蚀钝化膜破裂电位的影响。通过与慢拉伸试验结果的对照,恒变形原位电化学测试是一种便捷、可靠的测试应力腐蚀临界条件的新方法。采用慢拉伸速率法和恒变形原位电化学测试以及表面分析技术,评价了Rp-98H、Rp-51、Rp-04L等三种水处理剂在低、中、高硬度循环冷却水中对奥氏体不锈钢应力腐蚀的抑制作用。结果表明：Rp-98H在低硬度循环冷却水中抑制应力腐蚀的作用不明显；Rp-51、Rp-04L在中、高硬度循环冷却水中起到了显著的抑制奥氏体发生氯离子应力腐蚀破裂的作用,使得奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的临界氯离子浓度提高了近一倍采用模拟闭塞电池法研究了奥氏体不锈钢在含氯离子体系中局部腐蚀闭塞区内的离子迁移及化学状态,研究了闭塞区内溶液的pH值、氯离子迁移和富集等化学状态变化及氯离子的浓集及对应力腐蚀的影响。结果表明：由于局部腐蚀闭塞区内氯离子的浓集作用,环境中很低的氯离子浓度有可能导致304不锈钢的应力腐蚀破裂。