S32750双相不锈钢兼具有铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢的优异特性,因此被广泛应用于海洋工程、石化、油气运输、造纸、交通运输、建筑等领域。目前,S32750双相不锈钢第二相的研究主要集中于Cr2N、σ相、碳化物等方面,对于高温（1100℃～1300℃）转变二次奥氏体的研究较少。随着行业对双相不锈钢品质及性能要求的提升,二次奥氏体已经成为影响此类合金应用的关键因素之一。因此,解析双相不锈钢高温转变二次奥氏体的演变规律及其对性能的影响,并开发二次奥氏体的消除工艺是亟待解决的问题之一。针对上述问题,本论文以S32750双相不锈钢为研究对象,对高温转变过程中二次奥氏体的形核与生长行为、演化规律及消除手段进行了系统研究;同时结合多种试验手段,揭示了高温转变二次奥氏体对S32750双相不锈钢性能的影响。主要研究成果如下:（1）作为一种亚稳态产物,二次奥氏体是“温度—冷却速率”共同作用的结果,与铁素体相呈近K-S或N-W位向关系,且二次奥氏体对N元素有富集作用。当生长过程中有Cr2N参与时,二次奥氏体与Cr2N表现出一种协同竞争生长机制,且Cr2N为二次奥氏体提供N元素。二次奥氏体可分为针状奥氏体和孤岛状奥氏体。针状奥氏体的析出位置顺序为:铁素体一奥氏体相界,铁素体晶界,铁素体晶内。孤岛状奥氏体则在铁素体晶界及铁素体晶内析出。在上述研究基础上,建立了有效消除二次奥氏体的热处理工艺,具体操作为:1150℃保温1小时后随炉冷却至1 100℃再保温1小时并水冷至室温。（2）针状奥氏体降低了 S32750双相不锈钢的冲击功,缩小了韧脆转变区间,提高了抗拉强度,减小了延伸率。针状奥氏体对N元素的富集作用促进了脆性转变。特殊相形态的针状奥氏体对冲击裂纹的阻碍作用减弱,也破坏了铁素体—奥氏体的塑韧性结合机制,促进了位错在相界处堆积。（3）针状奥氏体恶化了 S32750双相不锈钢的疲劳性能。针状奥氏体与铁素体相位向关系的改变使位错易于穿过相界,提高了铁素体疲劳起裂的概率。此外,非金属型夹杂物也是引起双相不锈钢疲劳起裂的主要原因之一。（4）相连成链状的孤岛状奥氏体使S32750双相不锈钢冲击韧性略有提升。较高N含量的孤岛状奥氏体在铁素体相产生了局部钉扎作用,提高了双相不锈钢的屈服强度。（5）针状奥氏体使S32750双相不锈钢的耐点腐蚀性能和耐应力腐蚀性能降低。高N含量的针状奥氏体削弱了一次奥氏体的耐蚀性,增加了元素浓度梯度差与局部腐蚀倾向,促进应力腐蚀裂纹产生穿晶扩展。针状奥氏体的相形态使应力腐蚀裂纹传播更容易。（6）孤岛状奥氏体降低了双相不锈钢的耐腐蚀性能。N元素在孤岛状奥氏体的偏聚增加了元素浓度梯度差与贫N区,促进了点蚀坑及应力腐蚀裂纹萌生;孤岛状奥氏体作为应力集中区,提高了应力腐蚀开裂概率。