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钛及钛合金以其优异的耐腐蚀性而广泛应用在海洋、船舶等领域。但是在使用过程中,在海水腐蚀介质与应力的共同作用下、在与钢配合使用过程中过保护产生的氢,都容易引发应力腐蚀以及氢脆而发生断裂,因此研究钛及钛合金在海洋环境下的应力腐蚀与氢脆敏感性尤为重要。本文采用慢拉伸实验技术、以延伸率、断裂时间和断面收缩率作为评价指标,研究不同应变速率和外加电位对TA2和TC4的应力腐蚀和氢脆敏感性的变化规律。同时结合三维视屏和扫描电子显微镜断口形貌观察结果,分析不同应变速率和外加电位下两种材料的断裂机理。此外,通过电化学充氢实验、利用动电位极化、电化学阻抗技术和XRD技术分析两种材料在不同充氢电流密度和充氢时间下氢对钛及钛合金的腐蚀电化学行为的影响。不同应变速率对钛及钛合金应力腐蚀的影响研究结果表明,应变速率对应力腐蚀敏感性有一定的影响。应变速率为0.006mm/min时TC4出现轻微的应力腐蚀敏感性。应变速率为0.008mm/min时TA2出现应力腐蚀敏感性。在低于该应变速率时,应力腐蚀敏感性很低。在这两种应变速率下,材料出现脆性断裂特征。应力腐蚀的过程是应力与腐蚀共同作用的结果,二者协同作用使得裂纹不断的扩展直至断裂。阴极充氢对钛及钛合金在海水中电化学腐蚀行为的影响结果表明,TA2和TC4在海水中的自腐蚀电位较正,且TC4的自腐蚀电位高于TA2的。TA2和TC4两种材料阴极极化曲线都随充氢时间延长而向右移,析氢电位正移,耐腐蚀性下降。充氢电流密度为-6mA/cm2时,充氢时间对两种材料的阳极极化有一定影响。当充氢时间为4h后,阴极充氢对TA2的阳极极化影响是最大的。但充氢时间的延长对TC4阳极极化的影响不大。不同极化电位对钛及钛合金氢脆敏感性影响的结果表明,断裂时间、延伸率在Ecorr～-1.5V范围内随阴极极化电位负移逐渐减小。根据拉伸断口微观形貌的观察,钛及钛合金在海水中的断口形貌随极化电位的负移从最初的韧性断口逐渐转变为解理脆性断裂。在Ecorr、-0.7V～-1.1V电位区间,其断裂形式为以韧窝为主的韧性断裂。电位负移到-1.5V时,其断裂形式转变为以解理断裂为主的脆性断裂。TA2在极化电位低于-1.1V时,TC4的极化电位在低于-1.3V时,有氢化物的生成,氢脆敏感性增加。