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小堆是一种小型、经济、安全的新堆型,是未来核电发展的新方向。国家发改委已将海上浮动式小堆的发展纳入“十三五”规划。超级奥氏体不锈钢AL-6XN在服役中表现出了优异的耐海水腐蚀性能,具备成为海上浮动堆结构材料的可能性。本文通过腐蚀电化学方法、直流电压降法和慢应变速率拉伸试验,研究了AL-6XN不锈钢在模拟海水中的电化学腐蚀、腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂性能,从而对AL-6XN在海水中的耐腐蚀性能进行综合评估。在电化学腐蚀性能方面,对不同冷变形程度AL-6XN在不同温度模拟海水中进行了Tafel曲线、线性极化电阻、循环极化曲线、EIS阻抗曲线和Mott-schottky曲线等测试。研究发现,环境温度升高会导致AL-6XN不锈钢在模拟海水中的腐蚀电位下降,腐蚀电流密度提高,线性极化电阻降低,表层钝化膜载流子密度升高;冷变形对AL-6XN的影响与环境温度有关;在高温时（80℃）,冷变形后AL-6XN的腐蚀电流密度下降,线性极化电阻增大,点蚀电位下降;冷变形试样在80℃模拟海水中是双层钝化膜结构,而没有冷变形的AL-6XN为单层膜结构;在80℃模拟海水中,冷变形使得试样钝化膜载流子密度降低;所有测试温度和冷变形的AL-6XN试样测得的点蚀电位均高于同样环境中核级304不锈钢的点蚀电位。在腐蚀疲劳性能方面,通过直流电压降法研究了腐蚀环境、材料状态和加载参数对AL-6XN的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响。研究发现,在80℃模拟海水中腐蚀加速了AL-6XN疲劳裂纹的扩展,随着载荷比增大,海水腐蚀的加速作用越来越明显;在30℃到80℃温度区间,环境温度的影响较小;冷变形后AL-6XN腐蚀疲劳裂纹扩展加快;AL-6XN不锈钢在80℃模拟海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展比核级304不锈钢慢,耐腐蚀疲劳性能更好;当Kmax恒定时,随着载荷比降低,腐蚀疲劳裂纹扩展速率也增大;随着疲劳加载频率降低,裂纹扩展速率逐渐升高,腐蚀的加速作用也越明显;AL-6XN母材在模拟海水中的门槛幅值ΔKth为3.96 MPa·m0.5,与Priddle模型吻合较好;AL-6XN的疲劳裂纹为穿晶开裂,冷变形材料的主裂纹更细,有更多的二次裂纹。在应力腐蚀开裂性能方面,通过慢应变速率拉伸试验分别研究了不同冷变形程度AL-6XN在氩气和模拟海水的慢应变速率拉伸曲线。研究发现,在模拟海水中,AL-6XN的抗拉强度和延伸率均有下降,温度越高,下降幅度越大,屈服强度几乎无变化;AL-6XN在模拟海水中的应力腐蚀开裂敏感性较小,在30℃和80℃模拟海水中分别为4.54%和6.82%;应变速率越慢,应力腐蚀开裂的作用越显著;冷变形会提高AL-6XN的应力腐蚀开裂敏感性,明显降低塑性。本文结果可为AL-6XN不锈钢作为海上浮动式核电站候选材料的可行性评估提供理论依据和数据支持。此外,文中关于点蚀、腐蚀疲劳和应力腐蚀的数据可用做AL-6XN在三回路工业冷却水管道等海水环境中服役性能评估和使用寿命预测,具有重要的工业应用意义。