溶质元素在晶界上发生偏聚会导致晶界状态的改变从而影响工程材料的力学行为，溶质原子的晶界偏聚可分为平衡晶界偏聚和非平衡晶界偏聚两类。本文利用热模拟、俄歇谱仪，扫描电镜断口分析以及等温脆化等多种试验手段，研究了含磷量不同的2.25Cr-1.0Mo钢在连续冷却及等温时效过程中脆性的变化，探讨了钢中的主要杂质元素P在上述过程中的偏聚机制。 本文分为两大部分： 第一部分通过热模拟试验和俄歇试验研究了P在连铸过程中的偏聚行为及其对2.25Cr-1.0Mo钢高温力学性能的影响。在此过程中，P的晶界偏聚量随着冷却速度变化而变化，以冷速10℃／s冷却时，P在晶界上的偏聚量大于分别以5℃／s和20℃／s冷却时造成的偏聚量，也就是说在连续冷却过程中存在一个临界冷却速率，以此速率冷却，P在晶界上的偏聚量会出现极值，并且随着固溶温度的升高，P的晶界偏聚量增大，钢的热塑性变差。 第二部分通过脆化试验和俄歇试验研究了P在等温时效过程中的偏聚行为及其对钢的回火脆性的影响。在时效过程开始时，P在晶界上的偏聚量会迅速增加，在某一时刻达到极值，随后会缓慢减少，这一时刻被称作临界时间。 在连铸过程和等温脆化过程中，2.25Cr-1.0Mo钢中的P均存在晶界偏聚现象，并且这种偏聚行为符合非平衡晶界偏聚理论：材料中存在着足够量的P-空位复合体，P、空位以及它们的复合体三者之间在一定的温度下达到平衡。当试样从较高的固溶处理温度冷却到较低的某一温度时，空位将消失在晶界，以达到低温下的空位平衡浓度。空位浓度减少，将会引起复合体分解为空位和P原子，从而使晶界附近复合体浓度降低。与此同时，在远离晶界且无其它空位阱的区域，空位将和P原子结合成复合体，以使空位浓度达到低温下的平衡浓度，这就引起了远离晶界区域复合体浓度的增加。结果，晶界和晶内之间产生了复合体浓度梯度，它驱使复合体从晶内不断地向晶界扩散，从而引起过量的P原子在晶界附近聚集，导致了非平衡晶界偏聚的产生。 通过研究P的偏聚行为对2．25Cr－1．OMo钢高温热塑性和回火脆 性的影响，建议在连铸过程中适当调整冷却速度，可以控制 2．25CrJ．OMo钢表面裂纹的产生，提高产品的质量和成材率；在服 役过程中，建议避开临界时间加载，从而预防回火脆性的发生。