铁素体不锈钢作为一种重要的工程材料,在工业生产中有着非常广泛的应用。但是,此类金属也存在着晶界析出和晶界腐蚀的问题,这严重地影响了其使用寿命,造成了重大经济损失。本文从晶界本身的结构与特性出发,通过晶界工程思想寻求解决铁素体不锈钢晶界腐蚀问题的创新方法。以国产430铁素体不锈钢作为实验材料,利用基于电子背散射衍射技术和体视学原理的五参数分析方法表征晶界面分布,并结合晶体学分析获得晶界界面匹配信息,确定了该合金近奇异晶界基本特征。随后系统研究了退火温度、退火时间和室温预变形量对430不锈钢晶界面分布、晶界界面匹配和近奇异晶界占比的影响,运用O点阵理论分析了晶界结构与晶界耐蚀性能之间的关系。主要结果如下:经反复多向热锻及再结晶退火处理后,得到晶粒大小均匀且取向随机的430不锈钢样品。分析发现,其再结晶晶界面主要分布于{0 1 1},并且具有{0 1 1}\{0 1 1}界面匹配特征的晶界出现的频率最高,是430不锈钢中的一类能量低且容易生成的近奇异晶界。退火温度对430不锈钢晶界面分布和晶界界面匹配有明显影响。多向热锻的样品经840℃退火,其再结晶晶界面分布于{0 1 1}上的强度达到极大,并且{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界比例最高;随着退火温度升高,这类近奇异晶界比例增加的同时,伴随晶粒的明显长大,说明{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界的形成与晶界迁移密切相关。退火时间对430不锈钢晶界面分布和晶界界面匹配有显著影响。多向热锻的样品在840℃退火后,其再结晶晶界面分布于{0 1 1}上的强度和{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界比例均随退火时间的增加呈现先上升后下降的趋势。在840℃退火过程中,晶粒尺寸亦随退火时间增加表现出先增大后减小的规律,这与840℃接近相变点,在此温度下长时间保温（超过2小时）导致C和Cr等元素的扩散及偏聚引发局部相变形核有关。室温预变形量对430不锈钢再结晶晶界面分布和晶界界面匹配有不利影响。经室温预变形后再经840℃退火的样品,其晶界面分布于{0 1 1}上的强度和{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界比例均随预变形量的增加而显著下降,晶粒尺寸的变化也呈现相同规律。分析认为,随着变形量的增加再结晶过程中形核的密度也会增加,晶界迁移行为受到一定限制,对晶界面向{0 1 1}推进分布及{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界的形成产生了不利影响。基于电子背散射衍射和扫描电子显微镜观察的离线原位晶界腐蚀实验表明,{0 11}/{0 1 1}匹配近奇异晶界较一般晶界腐蚀得更浅更窄,说明此类近奇异晶界较比一般晶界具有更高的腐蚀抗力。O点阵计算分析表明,{0 1 1}/{0 1 1}匹配近奇异晶界存在周期性阵点匹配好区和周期性位错分布的结构特征,其结构有序度明显高于一般晶界,这是其晶界腐蚀抗力明显高于一般晶界的主要原因。同时,研究发现具有{0 0 1}/{0 0 1}和{1 12}/{1 1 2}界面匹配特征的晶界也具有较高的腐蚀抗力,但这两类晶界的比例不高。