双相不锈钢中奥氏体(γ)和铁素体(α)相比例相当,兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的优良特性,实现了耐腐蚀性能与高强度的完美结合。特超级双相不锈钢UNS S32707比普通双相不锈钢具备更加优异的耐腐蚀性能和综合力学性能,已经逐步成为部分昂贵的镍基合金和钛合金的替代材料。然而,高的Cr和Mo含量易使钢在较高温度下对二次相的析出更加敏感,严重降低钢的力学性能。同时二次相的析出也造成了周围基体贫Cr和贫Mo,恶化了钢的耐腐蚀性能。因此,研究UNSS32707在时效过程中的析出行为及其对耐腐蚀性能的影响规律十分必要,为钢的热处理和轧制等热加工成型过程的控制和应用提供理论指导。利用Thermo-Calc热力学软件、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)系统地研究了 UNSS32707的时效析出行为。利用阳极极化及电化学阻抗谱方法评价了时效析出对UNS S32707在3.5%NaCl溶液中的耐点蚀性能的影响规律。利用双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)方法结合金相组织分析研究了时效析出对UNS S32707耐晶间腐蚀性能的影响规律,建立了时效析出行为与耐晶间腐蚀性能的关系。得出以下主要结论:Thermo-Calc热力学计算结果表明,钢在高温下形成的析出相为σ相,HCP相以及M23C6,σ相为主要析出相,其次为HCP相和M23C6,σ相和HCP相的最高析出温度分别为1050℃和1180℃。C和N元素抑制σ相的析出;Cr和Mo元素促进σ相的析出。利用OM和SEM结合热力学计算确定了 UNS S32707的固溶处理制度为1200℃保温1 h,获得均匀的两相组织,确保二次相全部回溶到基体中。N含量的降低使α相比例增加,γ相比例降低,固溶处理温度降低50℃。利用定量金相的方法,绘制了析出量为3%和7%的析出动力学(TTT)曲线,曲线均呈“C”型,“鼻尖”温度为950℃,相应的孕育期分别为100 s和150 s。在950℃时效时,σ相通过共析反应(α→·y2 + 6)优先在α/α和α/γ边界析出,并向α晶粒内生长。随着时效时间延长,UNS S32707析出量不断增加,其增加的速率逐渐降低。时效6 h后α被完全消耗,时效24h后σ相开始在初始奥氏体内部形核。时效初期,“胞状”结构中片层的σ相和γ2通过共析反应产生,随时效时间延长,“胞状”结构通过其边界的迁移而逐渐长大。时效30 min-6 h后,“胞状”结构中σ相由片层状断裂成小的片层或弯曲成长条状,然后转变成块状。大部分圆形的Cr2N粒子在α/γ2界面处形成,N在γ2中的扩散和Cr在σ相中的扩散共同促进Cr2N的析出。长时间时效后,由于Cr2N和γ的界面能低,一些短棒状的Cr2N粒子也开始在Y/Y晶界处形核。由于α的快速消耗在α中没有Cr2N析出。利用阳极极化和电化学阻抗谱方法测定了时效处理前后UNS S32707在3.5%NaCl溶液的耐点蚀性能。随时效时间增加,σ相和Cr2N大量析出使周围基体和γ2贫Cr、Mo元素并形成贫化区域,为点蚀的萌生提供了有利条件,恶化了钢的耐点蚀性能。利用DL-EPR方法测定了时效析出对UNS S32707晶间腐蚀性能的影响规律。随时效时间延长,再活化率Ir/Ia逐渐增大,表明钢晶间腐蚀敏感性增强,耐晶间腐蚀性能变差。这是由于UNS S32707在时效过程中形成了 σ相和Cr2N。这些二次相都富含Cr和Mo元素,优先在晶界处形成,使得晶界附近区域的Cr和Mo不断扩散至晶界以满足二次相的形核与长大,造成晶界附近的区域贫Cr和贫Mo,使得钢晶间腐蚀发生。时效6h后,“胞状物”消失,晶间腐蚀敏感性迅速降低。σ相在γ/γ边界的增多与σ相和Cr2N在初始奥氏体内部的析出使时效12 h和24 h后试样晶间腐蚀敏感性迅速增强。然而时效48 h后,Cr和Mo从基体扩散到贫化区的速率大于析出相成核和生长所消耗Cr和Mo的速率,晶间腐蚀敏感性又有所降低。