金属在腐蚀介质与外加应力联合作用下的腐蚀行为并不是两种因素的简单叠加,应力和腐蚀介质之间表现出明显的互相促进的现象,所以船舶与海洋工程在腐蚀介质与力学因素的联合作用下发生的腐蚀是一种更严重的破坏形式。目前关于力学化学效应的研究已开展许久,但由于金属材料及腐蚀介质的多样性以及金属处于应力加载和腐蚀介质联合作用的复杂性,使得该问题一直未能有明确的定论,且在研究上具有一定的难度。本文针对船舶建造、海洋工程结构所常用的Q235低碳钢、316L不锈钢、304不锈钢在质量分数3.5%NaCl溶液中不同工况下的力学化学行为进行了理论分析和实验研究。根据热力学、动力学和力学化学效应理论推导出了含有力学因素影响的金属腐蚀模型,为力学化学效应实验研究奠定了理论基础。根据实验需求自主设计了多试样恒变形PVC应力加载装置、可实现串/并联并自动切换的多通道电路板以及综合三电极体系、电化学工作站和应力应变仪所构成的实验研究系统。通过电化学阻抗谱（EIS）、线性极化电阻（LPR）技术,并结合粗糙度测试,研究了弹性、塑性应力对低碳钢Q235在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。研究表明:应力能够使得Q235低碳钢与腐蚀介质间的电荷转移电阻和表征金属表面状态的|Z|_0.01降低,Q235低碳钢表面的粗糙度随着应力增大而增大。这是因为高应力使得Q235金属表面更加活跃,电化学活度升高,并据此提出了Q235弹塑性阶段的腐蚀模型,塑性变形下金属的腐蚀速率增速显著大于弹性阶段。通过动电位极化曲线（PDY）、循环极化曲线（CP）、开路电位（OCP）、电化学阻抗谱（EIS）、电偶电流（ZRA）等电化学方法,分别研究了316L不锈钢的力学化学行为以及304不锈钢在温度、阴极保护和两者联合作用下的力学化学行为,研究表明:316L不锈钢随着施加应力的增大,腐蚀电位逐渐下降,腐蚀电流密度逐渐增大,说明应力导致316L不锈钢的耐腐蚀性下降;试验周期内高应力试样优先充当阳极,其他试样作为阴极被保护,低应力下的316L试样逐渐从阴极过渡为阳极;发现了304不锈钢在不施加外加应力的条件下,电荷转移电阻与阴极保护电位之间存在数学关系,温度的升高和应力增大会使304不锈钢的最佳阴极保护电位负移,304不锈钢的耐腐蚀性减弱。本文希望通过以上研究对多种船体钢材料的力学化学行为进一步探索,根据提出的低碳钢弹塑性应力腐蚀模型和不锈钢电荷转移电阻与阴极保护电位的数学关系,对多种船体钢材料的寿命预测以及多种船体钢材料服役期内的阴极保护电位提供参考。