快速热处理工艺对2205双相不锈钢的组织影响显著,其峰温温度、双相区温度、冷却速率和保温时间都对最终奥氏体形貌有明显的影响。同时,最终的奥氏体形貌又直接影响着双相不锈钢的性能以及应用。已有研究结果表明,快速热处理可获得等轴和针状两种奥氏体形貌。然而,这种等轴奥氏体与针状奥氏体的形成机制尚不清楚。因此,本文拟针对2205双相不锈钢快速热处理条件下奥氏体的形核长大行为对最终奥氏体形貌的影响规律进行研究,本工作的开展对于2205双相不锈钢的应用具有重要的理论意义和实际应用价值。论文通过对2205双相不锈钢进行快速热处理实验,研究了快速热处理工艺参数对2205双相不锈钢中奥氏体形貌的影响,并对照分析了针状奥氏体和等轴奥氏体的形核长大行为。建立了 KRC热力学计算模型,具体分析了相变温度以及合金元素浓度对奥氏体形貌的影响规律,探讨了 2205双相不锈钢中奥氏体的形核长大机制。主要研究结果如下:1.EBSD分析结果表明,等轴奥氏体和针状奥氏体的取向分布较为集中:等轴形貌奥氏体的取向角主要分布于25°～26°,44°～45°和60°处,在44°～45°之间最为集中;针状形貌奥氏体的取向角分布主要在44°～45°之间。2.结合TEM观察结果,分析了相邻针状奥氏体的位向关系,确定了相邻奥氏体的体的形核为感生形核机制;奥氏体与母相铁素体间的位向关系以及其与临近奥氏体之间相似的位向关系,决定了针状奥氏体长度沿两个方向并且约为60°夹角。3.在奥氏体的长大过程中,奥氏体形成元素由铁素体向奥氏体中扩散,铁素体形成元素由奥氏体向铁素体中发生扩散。无论是等轴奥氏体还是针状奥氏体,其与铁素体界面处都存在碳元素和合金元素的富集,不同的是针状奥氏体界面处碳浓度高于等轴奥氏体界面处碳浓度,故其生长由NPLE模式再次过渡到PLE模式。4.利用Kaufman-Radcliff-Cohen（KRC）热力学模型计算了本实验中奥氏体的相变驱动力及形核驱动力。同一温度下,形核驱动力大于相变驱动力;随着双相区保温温度的升高,相变驱动力和形核驱动力逐渐减小;随着γ/δ相界处碳浓度的升高,形核驱动力逐渐减小,相变阻力逐渐由界面能主导变为应变能主导。5.结合试样的微观组织形貌观察以及电子探针分析结果,对KRC模型进行了验证。结果表明,随着双相区保温时间由10 min增长至30 min,γ/δ相界处碳浓度增加,等轴奥氏体的形核驱动力（-1650.38 J/mol）大于针状奥氏体的形核驱动力（-1564.80 J/mol）,计算结果与所对应的奥氏体形貌相符。随着双相区温度从850℃升高至900℃和950℃,奥氏体的相变驱动力逐渐减小,奥氏体的析出形貌由等轴状逐渐转变为针状。