系泊链钢是一种低合金高强度钢,因其具有良好的力学性能、低成本等优势而被广泛应用于海上设施系泊定位领域。在服役期间,系泊链同时处于浅海和深海环境,而这两个服役环境在静水压力、溶解氧含量等方面存在着显著差别,因此影响其腐蚀和应力腐蚀的工况因素复杂多变。目前,针对深海环境下金属材料的腐蚀和应力腐蚀的科学研究多处于控制单一变量（静水压力）的状态,缺乏对于系泊链钢在浅海和深海两个环境下腐蚀和应力腐蚀系统的研究。基于上述情况,本文系统深入地研究了系泊链钢在浅海环境下腐蚀和应力腐蚀的机制以及深海环境下高静水压力、低溶解氧对系泊链钢腐蚀和应力腐蚀的影响,这对分析海洋工程材料服役安全性具有重要的科学研究价值。本文以R5和R4级系泊链钢为研究对象,利用慢应变速率拉伸实验、模拟深海环境原位电化学系统和模拟深海环境恒载荷拉伸实验,结合有限元模拟（FEM）方法,以及球差校正透射电子显微镜（AC-TEM）、二次离子质谱分析仪（SIMS）、扫描开尔文探针力学显微镜（SKPFM）、扫描电子电镜（SEM）、三维共聚焦显微镜（CLSM）等先进的表征手段,系统深入地探究了系泊链钢在海洋环境中的腐蚀和应力腐蚀,主要研究结果如下:（1）设计原位实验,探究了系泊链钢在常压下模拟海水中的腐蚀演变过程。系泊链钢中夹杂物为（Al,Mg）O和（Mn,Ca）S复合型夹杂物。利用SIMS观察到复合型夹杂物周围基体富含FeS,在模拟海水中此处优先发生腐蚀,形成点蚀。利用SKPFM发现夹杂物和基体之间存在66 mV的电势差,受其影响下,腐蚀先垂直扩展形成亚稳态的点蚀。大尺寸夹杂物与基体的电势差大于小尺寸与基体的电势差,更容易引起腐蚀。Mn含量高导致R4级系泊链钢夹杂物的平均尺寸（4 μm）大于R5级系泊链（2.4 μm）,使其浸泡初期的腐蚀速率（2.50g/m2·h）远远大于R5级系泊链（1.79 g/m2·h）。在腐蚀过程中夹杂物与基体之间电势差消失、Cl-在浓度梯度的影响下沿水平方向扩散,这些因素导致腐蚀沿水平方向扩展,最终演变为均匀腐蚀。（2）研究了常压下系泊链钢的腐蚀演变过程对应力腐蚀开裂的影响。结果表明系泊链钢在模拟海水中应力腐蚀裂纹萌生位置和氢脆、阳极溶解对应力腐蚀的作用受腐蚀演变过程中不同腐蚀形貌的影响。当腐蚀形貌为点蚀时,点蚀坑根部的高应变导致了微裂纹萌生。点蚀坑底夹角为90°的裂纹分支与应变和氢的分支分布一致,应变和氢促进了裂纹扩展。点蚀造成5%的延伸率损失,氢引起的延伸率损失达到8%,因此在点蚀阶段,氢脆在应力腐蚀过程中起重要的作用。当腐蚀形貌为宏观均匀腐蚀时,微裂纹沿原奥晶界和板条马氏体界面萌生和扩展。在此阶段,总延伸率损失为36%,腐蚀引起的延伸率损失高达26%,阳极溶解在应力腐蚀过程中起主导作用。（3）探究了深海环境中低溶解氧和高静水压力对系泊链钢腐蚀行为的影响。研究发现,低溶解氧影响系泊链钢的腐蚀机制、高静水压影响点蚀的形核过程。模拟深海环境中低溶解氧导致系泊链钢的腐蚀形貌始终是点蚀。高静水压力使φc从常压的163 mV增加到208mV,促进了 Cl-在材料表面吸附,显著增加了点蚀形核位置,缩短了点蚀孕育时间。高静水压力下系泊链钢形成带有腐蚀盖的点蚀,腐蚀盖提供扩散屏障,形成闭塞电池,有利于点蚀沿垂直方向生长。在10 MPa环境下浸泡1 h后形成的腐蚀盖导致点蚀的典型深度高达约6 μm,这远大于常压环境无腐蚀盖的点蚀深度（约2 μm）。（4）通过高压恒载荷和高压慢应变速率拉伸实验探究了模拟深海环境对系泊链钢应力腐蚀敏感性的影响。系泊链钢在0.1 MPa和10 MPa中应力门槛值和延伸率分别为0.91σb、0.825σb和10.7%、10.1%。系泊链钢在模拟深海环境中应力腐蚀敏感性升高。氢和点蚀均可降低系泊链钢在模拟深海环境中的延伸率,它们对系泊链钢力学性能劣化的影响与浸泡时间有关。浸泡1 h后,10 MPa下系泊链钢的总氢含量较高（0.24ppm）,且氢在表面富集,浓度高达0.56 ppm,这导致在拉伸过程中形成氢致微裂纹,此时氢脆是造成延伸率损失的主要原因。在模拟深海环境中浸泡200天后,系泊链钢的延伸率损失达到94%远高于在常压环境中浸泡200天后37%的延伸率损失。模拟深海环境中严重的点蚀导致系泊链钢局部溶解,形成较深的点蚀坑。点蚀坑底部的高应变导致裂纹萌生,这导致系泊链钢的延伸率显著降低。