随着对海洋资源的探测与开发，相关领域对材料性能的要求更加严格，要求其在保证高强度的同时具有高的抗失效能力。10CrSiNiCu钢是广泛应用于海洋工程以及海军装备中重要的一类低合金高强钢，氢、腐蚀以及应力协同作用引发的脆性断裂是这类钢失效的重要形式之一。因此研究模拟酸化海洋环境中不同应力下该类钢的渗氢行为，尤其是裂纹尖端区域的氢分布/扩散行为对海洋环境下高强钢的设计、选材以及研究相关防护措施具有重要的意义。首先，本文结合双电解池技术与微电解池技术成功研制了一套可原位、实时监测裂纹尖端微区氢扩散行为的实验装置，利用该装置成功实现了对10CrSiNiCu钢裂纹尖端区域氢扩散行为的原位研究，发现裂尖处集中应力能够显著提高该区域表层氢原子浓度，并促进氢在钢中的扩散。通过进一步研究不同应力下钢在模拟海水环境下的渗氢及腐蚀行为，发现较低的拉应力对钢在该环境中腐蚀过程的影响较小，而应力诱导扩散是导致应力集中区氢富集现象的重要机制之一；通过理论推导及接触角表面能测试研究，发现拉应力增强了材料表面的氢陷阱效应，其通过捕捉氢原子，阻碍它们在钢表面扩散-碰撞生成氢分子的过程，从而造成应力作用下氢原子的富集，渗氢量增加，这一现象类似钢氢脆毒化剂的作用，我们称之为拉应力的“毒化”作用。进一步的研究表明，随着拉应力的增大，这种“毒化”作用造成的氢富集效果随之增大；力学性能研究表明毒化渗氢后钢的断裂强度、延伸率明显下降。依据拉应力对钢渗氢的“毒化”作用机理，我们研发了一种渗氢抑制剂，该抑制剂能够优先占据表面氢陷阱缺陷位置，有利于氢原子沿表面扩散-相互碰撞-生成氢分子的过程，从而显著降低了拉应力条件下钢的渗氢量。力学性能测试进一步表明，渗氢抑制剂的加入能够显著抑制拉应力下渗氢对钢力学性能（断裂强度、延伸率）的恶化作用。