海洋开发已成为战略强国的重要目标。无论海洋资源开发、海洋环境监测还是军事舰艇的发展,均需要以海洋装备的发展为支撑。“海洋开发,材料先行”。海洋装备的基础是高性能材料,传统的金属材料仍然是海洋工程中应用最广泛的。为保证海洋装备的结构强度以及功能要求,金属复合材料是首选也是必选。各类材料在海洋应用最大的挑战就是复杂的载荷以及腐蚀问题,研究金属复合材料在载荷与腐蚀协同作用下的失效规律具有重要的科学意义。基于上述问题,本文做了如下研究:1)设计并制备了Ni/Cu系层状复合材料。利用OM、SEM等对复合材料的微观结构进行详细的表征。利用万能试验机、显微硬度计对复合板的硬度分布、拉伸、弯曲性能及抗裂纹扩展能力测试。结果表明Ni/Cu层合材料是结构件的一种可选材料,材料分析不仅验证了该制备工艺的可行性,也为此类复合材料的制备提供了新的思路。2)基于金属层状复合材料电偶腐蚀的特点设计了相应的腐蚀实验,利用OM、SEM等分析腐蚀微观结构随时间的演化过程。并对Ni/Cu层合材料在中性与酸性介质中的腐蚀行为进行了详细的表征。针对材料在不同腐蚀介质中所体现的特点,利用电化学工作站对腐蚀电位、腐蚀电流等关键参数进行测试。结合实验现象与测试数据揭示了Ni/Cu层合材料在两种腐蚀介质中的腐蚀机理,总结了材料的腐蚀规律,丰富了我国金属海洋腐蚀数据库。3)根据腐蚀实验的结果设计了材料的预腐蚀实验,通过拉伸与三点弯曲试验对预腐蚀后的材料整体力学性能分析。通过对比腐蚀前后实验数据与失效后的断口形貌,分析了腐蚀效应对Ni/Cu复合材料静态力学性能的影响,并针对腐蚀前后的材料的失效机制进一步进行了讨论。利用Abaqus软件对材料腐蚀前后整体力学性能进行了仿真,选取J-C本构模型对其断裂行为定性分析,验证了层合材料特有的延迟颈缩的断裂模式。结合实验与仿真手段所建立的腐蚀与力学性能的关系为其在实际工程中的应用提供了必要参数与安全保障。