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由于α+γ铬镍双相不锈钢的微细组织结构,使得双相不锈钢在应用过程中能够发挥良好的耐腐蚀性能,但由于镍属于昂贵元素,镍含量过高会增加生产成本,而最新开发的经济型双相不锈钢仅含有1%~4%的镍,使其成为一种具有较大应用潜力并且经济适用的不锈钢材料。超级双相不锈钢S32760是加入了W和Cu元素后合金化而成的一种新型不锈钢,然而经过不同方式的热处理后,其在不同制酸系统流程中的宏观性能与其微观组织之间的关系还有待研究。因此本文利用OM、XRD、SEM以及EDS等方式探索了不同热处理工艺对双相不锈钢S32760微观组织的影响。通过浸泡失重法测量腐蚀速率,电化学实验法测量极化曲线和阻抗谱来研究原始材料,950℃、1000℃、1050℃、1100℃和1150℃固溶处理,650℃、750℃、850℃和950℃时效处理后的材料在不同温度和浓度的硫酸和磷酸中的耐腐蚀性能,并观察材料的腐蚀形貌,分析得出材料最优的热处理工况和最适宜应用的制酸系统环境。本文研究表明,轧制态双相不锈钢S32760材料的微观结构以铁素体相和奥氏体相为主,分布均匀,并且无杂质相析出。随硫酸溶液浓度的逐级增加,双相不锈钢S32760的腐蚀速率呈现出先加快后减缓的趋势,当浓度达到40%时,材料的腐蚀速率最快,达到44.3824mm/a;而以温度为变量时,随着硫酸温度的升高,材料的耐腐蚀性能也是先变弱后增强,温度达到125℃时,耐腐蚀性能最差,腐蚀速率达到0.9634mm/a,然而当温度升高至200℃时,材料的腐蚀速率只有0.1686mm/a,耐腐蚀性能大幅度提升。根据电化学腐蚀实验可得知,双相不锈钢S32760在80%磷酸溶液中,将温度逐渐升高至15℃、30℃、50℃时,材料的容抗弧半径依次减小,耐腐蚀性能逐渐变差;在40℃恒温水浴中,随着磷酸浓度增至10%、30%、50%时,材料的自腐蚀电位Ecorr依次减小而自腐蚀电流Icorr逐渐增大,材料耐腐蚀性能呈下降趋势。双相不锈钢S32760在950℃~1150℃的温度范围内(温差递进间隔为50℃)依次进行固溶处理,材料组织结构主要以铁素体相和奥氏体相为主,但铁素体相含量逐渐增大。当温度升高至1050℃时,利用XRD并结合金相图片分析可知,材料微观组织中无二次相析出,铁素体相从条状结构变为竹节状结构,当温度继续升高,组织中开始析出碳化物和氮化物。固溶处理后的材料在98%浓硫酸中进行耐腐蚀性能测试发现:随着固溶温度的升高,材料的耐腐蚀性能先变好后变差,在1050℃时耐腐蚀性能最好,腐蚀速率只有0.0981mm/a。对比电化学腐蚀实验结果可知,经过1050℃固溶处理的双相不锈钢S32760在20%稀硫酸和40%磷酸溶液中电化学腐蚀后耐腐蚀性能同样最佳。将经过1050℃固溶处理后的试样,再在650℃~950℃的温度范围内(温差递进间隔为100℃)进行1h的时效处理。实验结果表明,随着时效温度的升高,材料中σ相的析出量先增多后减少。σ相是影响材料性能的重要因素,850℃是S32760双相不锈钢中σ相析出的鼻尖温度。随着温度的逐级升高,材料的腐蚀速率先变快后变慢,当温度达到850℃时,腐蚀速率最快,达到0.1635mm/a,比固溶态加快了40%,此时试样的耐腐蚀性能最差。对比电化学腐蚀实验结果可知,经过850℃时效处理后的试样在20%稀硫酸和30%磷酸溶液中测得的自腐蚀电位Ecorr达到最负电位而此温度下的自腐蚀电流达到最大,电化学容抗弧半径最小,材料的耐腐蚀性能最差,这与浸泡腐蚀实验结果相同。本文通过研究原始态与经过不同方式热处理后材料的耐腐蚀性能和微观组织结构之间的关系,获得不同条件下双相不锈钢S32760的腐蚀数据,并明确了影响材料耐腐蚀性能的主要因素,最终确定了最优的热处理工艺,希望为以后相关的工业设计和生产提供参考。