随着海洋、石油工业的快速发展,对应用于海洋工业的不锈钢的要求也越来越高,马氏体不锈钢不仅比碳钢具有更好的耐腐蚀性,而且考虑经济成本问题,马氏体不锈钢比双相不锈钢的成本更低,由于马氏体不锈钢的耐腐蚀性能以及良好的综合力学性能得以在石油和天然气领域广泛应用。15Cr马氏体不锈钢具有优异的机械性能、良好的耐腐蚀性和低廉的经济成本而使其在油田中得到广泛的应用,但由于其碳含量较高容易产生较多的碳化物而对耐腐蚀性能产生不利的影响,为了保证15Cr马氏体不锈钢的综合性能,在其成分上采用“低碳”的设计概念,而引入新型15Cr超低碳马氏体不锈钢。另外,深冷处理工艺具有环保、成本低等优点,同时还能提高钢的力学性能,因此,在钢的热处理过程中引入了深冷处理。本文以新型15Cr超低碳马氏体不锈钢作为研究材料,通过一次和二次深冷处理工艺,并采用XRD、SEM、TEM以及电化学等测试手段对经过不同深冷处理工艺下的试验钢进行显微组织结构以及耐腐蚀性能研究,并探索了其点腐蚀的形成机理。主要结论如下:1.试验钢在经过不同深冷工艺处理后的微观组织主要由马氏体、逆变奥氏体、M₂₃C₆型碳化物组成。其中,淬火态（Q）与淬火+深冷处理（QC）试验钢中的残余奥氏体含量均小于5%。一次深冷处理后试样中的逆变奥氏体含量随着回火温度的增加而先增加再减小,在650℃回火时含量达到最大约36.67%。一次深冷处理后700℃回火不同时间的试验钢中逆变奥氏体含量随着回火时间的延长而增加,并且在回火1h左右含量达到最大,而在700℃回火2h后逆变奥氏体含量开始减少。二次深冷处理后的各试验钢中逆变奥氏体含量相差不大,保持在28～30%之间。2.淬火（Q）、淬火+深冷处理（QC）后的试验钢显微组织主要为马氏体板条,在550℃以下温度回火的试验钢中逆变奥氏体主要呈薄膜状分布于马氏体板条边界处,马氏体板条的宽度随着回火温度的升高而增加,并且在马氏体板条间以及原始奥氏体晶界处观察到M₂₃C₆型碳化物。QCT600、QCT650与试样E′中碳化物的短轴平均尺寸分别为49nm、69nm以及71nm,长轴平均尺寸分别为104nm、120nm以及80nm。3.淬火态（Q）、淬火+深冷处理（QC）以及一次深冷处理后500℃回火试样（QCT500）的点蚀电位均超过0.2V,而一次深冷并回火处理的试验钢的点蚀电位随着回火温度的增加而降低,在650℃与700℃回火时点蚀电位较低,分别为0.05V与0.08V。一次深冷处理后在700℃回火不同时间试验钢的点蚀电位随着回火时间的延长而降低,在回火1h时最低约为0.14V。二次深冷处理后的试验钢点蚀电位在0.175～0.22V之间,点蚀电位相差小于0.05V,二次深冷处理后的试验钢点蚀电位较一次深冷处理增加。4.QCT650中的M₂₃C₆型碳化物周围存在大约25nm的贫Cr带,贫Cr带的存在加剧了点蚀的产生。15Cr SMSS的耐点蚀性能主要由基体中的碳化物数量以及大小决定,二次深冷处理耐点蚀性能相比较一次深冷处理提高。