航空航天技术、燃气轮机与其他高温高压技术的快速发展,使得工业装备领域对高温零部件的要求日趋严苛。典型珠光体耐热钢20钢是一种广泛应用于电力行业锅炉管道的材料,长期处于高温高压环境下服役,不仅在水蒸气和高温烟气的长期作用下会发生氧化与腐蚀,而且本身以珠光体球化为代表的微观组织变化也严重影响服役性能。研究20钢高温服役时的组织演变及其对性能的影响规律,对于预防设备早期失效和保证超期服役设备安全运行具有重大的意义。本文通过设计20钢加速老化实验对20钢高温服役时珠光体球化行为及其对力学性能和腐蚀性能的影响进行了研究,结果表明:（1）20钢在700℃高温时效时,其组织中珠光体区域将发生如下转变:层片状碳化物分裂转变为短棒状和点状的混合,且随高温时效的继续进行,短棒状碳化物的长径比逐渐减小,然后也转变为点状碳化物,点状碳化物聚集长大并不断向晶界扩散,直至珠光体区域无碳化物,此时,晶界及三叉晶界处因碳化物的聚集而粗化。珠光体的球化行为没有伴随相变的发生,主要是元素的扩散过程。（2）未球化时珠光体区域内的层片状碳化物对20钢形成了细晶强化的效果,完全球化后,这种强化作用消失,且碳化物在晶界及三叉晶界处的聚集使得20钢在受到外加应力时,材料的脆性倾向增大,具体表现为:其抗拉强度和屈服强度均呈现先升高再降低的趋势;其冲击吸收能量呈现先剧烈降低,然后再缓慢下降的趋势。（3）20钢的珠光体球化级别是影响其腐蚀性能的重要因素,随着20钢样品球化级别从低到高,珠光体区域内碳化物开始球化、聚集并逐渐向晶界扩散,直至珠光体形态消失,此时碳化物在晶界聚集并连续分布,形成较宽的晶界,而碳化物相的自腐蚀电位相较于其周围基体更正,这就造成了晶界和晶内的电位差,进而直接影响腐蚀原电池的形成,且因碳化物与基体之间存在的空隙,使得环境中半径较小的Cl-深入,引起材料局部更深的腐蚀,导致20钢的腐蚀类型逐渐由均匀腐蚀向晶间腐蚀转变。