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奥氏体-铁素体双相不锈钢因其同时具有奥氏体良好的耐腐蚀性能和铁素体优良的力学性能被广泛用于石油、化工及核能等领域。双相不锈钢中的铁素体发挥的作用包括降低焊接热裂性、提高耐应力腐蚀性能和提高材料强度等,然而研究发现铁素体在300-500°C会发生热老化,热老化会恶化双相不锈钢的耐腐蚀性能及力学性能,带来安全隐患。国内外关于热老化机理研究的报道颇多,获得了一些有益结果,但是从成分、相组成比例等因素系统对热老化对双相不锈钢耐局部腐蚀性能研究却鲜有报道。本文采用加速热老化的方法对Z3CN20.09M（0.02C-20Cr-9Ni-0.2Mo-0.03N）、SAF2205（0.02C-22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）及SAF2507（0.02C-25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）三种牌号双相不锈钢（奥氏体铁素体两相比例不同、合金化程度不同）进行不同参数的热老化处理,然后利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）等方法研究了热老化温度和时间对双相不锈钢相组织结构的影响,利用电化学工作站和显微维氏硬度计研究了热老化温度和时间对双相不锈钢局部腐蚀性能及显微硬度的影响,研究发现:1)不同温度热老化对两相比例不造成影响,Z3CN20.09M、SAF2205及SAF2507双相不锈钢热老化前后铁素体相比例的变化范围分别是是9.24-11.37%、49.26-51.79%和50.30-51.76%。Z3CN20.09M双相不锈钢在350-500°C之间热老化铁素体相通过调幅分解生成富铬的α’相及富Si、Ni的G相,SAF2205和SAF2507双相不锈钢因其合金化程度较高在350°C-450°C之间热老化除了生成α’相和G相之外还生成Cr2N和R相（Fe2Mo）。2)热老化温度升高和保温时间的延长会对α’相尺寸、铬含量造成影响。热老化时间为5500 h,当热老化温度由450°C提高到500°C时,Z3CN20.09M双相不锈钢中α’相的平均尺寸由7.41 nm提高到18.55 nm,含铬量由70.26%下降到63.87%,SAF2205双相不锈钢中α’相的平均尺寸由8.05 nm提高到17.23 nm,含铬量由88.57%下降到78.54%,SAF2507双相不锈钢α’相的平均尺寸由9.17 nm提高到18.98 nm,含铬量由95.24%下降到82.66%。3)双相不锈钢的耐点蚀性能与α’相的尺寸和含铬量有关,尺寸越大、含铬量越高则耐点蚀性能越差。对于Z3CN20.09M双相不锈钢,随着热老化温度的上升及保温时间的延长,在350-450°C之间,α’相逐渐成形,铬元素含量逐渐升高,随温度及保温时间延长材料的耐点蚀性能逐渐下降;450-500°C之间,随温度上升及热老化时间延长,α’相的尺寸增大含铬量下降且析出G相,因为铬元素没有形成新相,所以含铬量下降幅度小,综合作用导致材料耐点蚀性能逐渐下降。对于SAF2205及2507双相不锈钢,350-450°C热老化时材料的耐点蚀性能与Z3CN20.09M双相不锈钢变化一致,500°C时形成的Cr2N以及热老化自愈的发生会使α’相含铬量降低,综合作用导致材料耐点蚀性能先下降再上升,待Cr2N完全形成后继续延长热老化时间,材料的耐点蚀性能下降。因为合金化程度最高,因此,固溶态和热老化程度较小时的SAF2507试样的点蚀性能最好。在450°C-500°C之间,铬元素偏聚程度最大,因此耐点蚀性能下降最多,SAF2205双相不锈钢次之,Z3CN20.09M耐点蚀性能下降最少。热老化使得元素偏聚,铁素体相的耐点蚀当量下降,450°C及500°C热老化试样的铁素体耐点蚀当量低于奥氏体,因此点蚀的发生位置由奥氏体相转移到铁素体相。热老化使铁素体相在硫酸加盐酸体系溶液中的极化峰覆盖奥氏体的极化峰,电流密度增大,使奥氏体的选择腐蚀现象消失。4)双相不锈钢在热老化过程中奥氏体的硬度无明显变化,铁素体硬度的变化与α’相含铬量有关,含铬量越高则硬度越高。三种材料在350°C热老化调幅分解速度缓慢,随时间延长铬元素偏聚程度加大因此硬度值上升。在450-500°C之间热老化时,对于没有析出Cr2N的Z3CN20.09M,随温度上升及时间延长,α’相尺寸变大,铬含量下降,因此硬度值下降;对于SAF2205及SAF2507,随温度上升和热老化时间延长,α’相长大及Cr2N的析出均会降低α’相的铬含量,因此硬度同样会降低。