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不锈钢的使用状态往往是亚稳平衡态,分析解决不锈钢问题时,需要通过生产工艺和成分控制,避免有害相的产生,促进有益相的形成。这就需要掌握不同温度、时间及应变条件下,各相的形成与存在范围。不锈钢在高温运行时容易产生由晶界析出富铬相致使晶界贫铬而产生的晶间腐蚀,在应力存在时,还会引发应力腐蚀破坏。本文采用TP304H奥氏体不锈钢,测试和评价了不锈钢的抗晶间腐蚀性能,应用分析测量图像软件测量了晶界宽度,根据Avrami经验方程,对其高温析出行为和析出动力学进行了研究与分析,这对于开发新型耐晶间腐蚀不锈钢、制定合理的热处理工艺和焊接工艺、预防事故的发生具有重要意义。首先利用热处理设备对TP304H奥氏体不锈钢进行了不同规范的时效处理,然后根据GB/T4334-2008,通过H2SO4-CuSO4腐蚀法对TP304H奥氏体不锈钢进行了晶间腐蚀试验,用弯曲法评定了晶间腐蚀试验结果研究表明TP304H奥氏体不锈钢在600-750℃温度区间时效时,敏化较严重,尤其650℃时效35h时,敏化最严重。继而采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等分析测试设备,对TP304H奥氏体不锈钢的析出相进行了微观形貌观察、化学分析和物相分析。研究发现TP304H奥氏体不锈钢在高温长时间运行时,显微组织明显发生了变化,析出物在晶界上优先形成；温度一定时,随着时间的延长,晶界析出物增加,尺寸增大；时间一定,温度升高时,晶界析出物先增加,当温度达到850℃时,析出物析出反而减少,这与析出物的再溶解有关；随着温度的升高,析出物的微观形貌发生了改变：由呈薄片状,向晶粒取向有利的晶界一侧生长,变化为呈树枝状或羽毛状,最后呈条状颗粒,不连续地分布于晶界上；晶界析出物的形貌差异,使得不锈钢晶间腐蚀敏感性的程度不同,颗粒状沉淀析出时,尚未构成对晶间腐蚀的严重危害,而树枝状或羽毛状沉淀析出时,晶间腐蚀变得十分敏感；采用能谱仪进行化学分析,得出晶界上分布的主要元素是铬和铁元素,由此晶界的析出物主要是富铬和富铁相,分析碳元素在晶界的含量明显高于基体,综合考虑,可得出晶界的析出物是铬铁碳化合物；采用XRD进行物相分析得出结果：晶界的析出物是CrFe7C0.45、 Fe0.64Ni0.36、Fe3Ni2。最后采用分析测量图像软件测量了晶界宽度,根据Avrami经验方程,分析TP304H奥氏体不锈钢的时效析出动力学,并用Origin绘图软件绘制其析出动力学曲线。由沉淀物的形核长大原理可知,析出相的成核与生长并不是在敏化一开始时就发生,本文得出TP304H奥氏体不锈钢的时间-温度-敏化曲线即TTS曲线是C形曲线,敏化孕育期为2417s,孕育期温度为658℃。