超级奥氏体不锈钢是一种Cr、Mo等合金元素含量较高的特种不锈钢,其组织为稳定的奥氏体组织,拥有优异的耐腐蚀性能,其性能甚至可媲美部分镍基合金。因此,超级奥氏体不锈钢在板式热交换器、烟气脱硫设备、地热井管道等设备中应用广泛。但由于不锈钢中Mo、Cr等合金元素的含量较高,材料在热轧、焊接等热加工过程中,钢材中心与焊接热影响区极易发生因合金元素偏析导致的第二相(如sigma相、laves相等)析出,使得材料在热轧时出现分层、开裂等现象,给材料的生产与热加工带来灾难性影响,并严重降低不锈钢的耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能。近年来有研究表明,稀土元素(RareEarth,RE),特别Ce元素,不仅可以显著影响钢的微观结构与晶粒尺寸,还可以改善合金元素的偏析。因此,可以通过Ce微合金化的方式对超级奥氏体不锈钢中合金元素的偏析行为进行抑制,提升不锈钢的耐蚀性。本研究针对超级奥氏体不锈钢S31254因第二相析出,导致的热加工困难与耐蚀性下降的问题,通过Ce微合金化的方法,设计了添加Ce元素的(S31254-40Ce)合金。结合不含Ce的S31254(S31254-0Ce)进行了固溶、时效热处理,利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对试样微观组织进行分析,探讨Ce微合金化对组织演变规律、析出相回溶与析出行为的影响;并对晶粒长大动力学进行分析;应用动电位极化测试、交流阻抗测试以及双环动电位再活化方法,研究其耐点蚀性能与耐晶间腐蚀敏感性进行分析,探究Ce对S31254耐蚀性能的影响。得到如下结论:(1)将S31254-0Ce和S31254-40Ce在1150℃、1200℃和1250℃分别固溶0.5h、1h和2h后,可以发现随着温度的升高和时间的延长,析出相逐渐回溶。Ce元素的添加可以加快固溶过程中第二相的回溶速率。1200℃/2h可使S31254-40C晶界处σ相完全回溶,成为单一奥氏体,而S31254-0Ce在1250℃固溶2h后仍存在部分析出相。(2)S31254-0Ce和S31254-40Ce在950℃时效10min、30min、1h、3h和6h后析出相的析出规律有所不同。S31254-0Ce随着时效时间的延长,析出相首先在轧制变形量大的区域和晶界处析出,再从低能晶界处析出,最终在晶界处和轧制变形量大的区域连成网状;而S31254-40Ce在时效10min～30min的过程,析出相数量和尺寸明显减少,随着时效时间的延长,析出相并未在轧制变形严重的区域呈条状产生,而是在原始轧制态晶粒的晶界处产生。(3)将固溶热处理后的试样在10wt.%NaCl溶液中进行动电位极化和阻抗谱测试,测试结果表明:在相同的热处理条件下,S31254-40Ce的钝化区范围更宽且自腐蚀电位更高,这意味着添加Ce元素可以改善材料的耐蚀性能。同时还得出结论1200℃固溶2h后的S31254-40Ce耐蚀性能优于1250℃固溶2h,这是由于S31254-40Ce在1200℃固溶2h后产生了大量的退火孪晶,孪晶结构提供了更多的成核位点,提高了材料的钝化能力。