铁制品应用在日常生活的方方面面,具有极高地商业价值。但是,晶间腐蚀会导致此类材料的性能退化,对国民经济造成巨大的损失。本文拟从晶界工程的角度入手,寻找出一种能显著提高体心立方结构铁基合金（如铁素体不锈钢）晶间腐蚀性能的方法。由于体心立方结构铁基合金的孪晶面是第三密排面{1 12},在α相区形变及再结晶退火过程中位错的滑移攀移活跃致使其共格∑3晶界不能大量生成,即无法显著提升体心立方铁基合金的晶间腐蚀抗力。考虑到相变过程对组织重构存在复杂影响,可能对低∑值重位点阵晶界、特别是∑3晶界产生重要影响,因此,本文采用纯度为99.999%的高纯铁作为实验材料,利用电子背散射衍射技术测试并分析其相变前后的显微组织结构,得到∑3、∑5、∑7和∑9等低∑值晶界的比例变化规律。进一步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。随后系统研究了 α-γ-α相变路径、应变诱导相变和α上限温区热轧γ相区相变循环等工艺对∑3、∑5、∑7和∑9等低∑值晶界的比例、晶界面分布和晶界界面匹配的影响,并运用重位点阵理论分析了晶界界面匹配与晶界耐腐蚀性能之间的关系。总的来说,α-γ-α相变路径对∑3晶界的比例、晶界面分布和晶界界面匹配有明显的影响。未进行相变时,高纯铁中的∑3晶界仅占总晶界的2.5%,一次α-γ-α相变后∑3晶界为3.2%,两次α-γ-α相变后∑3晶界为4..6%,三次α-γ-α相变后∑3晶界提高到6%。其∑3晶界的晶界面相变前散乱分布于{1 1 3}、{1 3 4}和{3 5 5}等高密勒指数晶面,相变后则择尤于{0 1 1}晶面,形成{0 1 1}/{0 1 1}匹配特征的晶界,且随着相变次数的增加其晶界面的取向强度也明显增加。由于取向差分布图中并未发现∑5、∑7和∑9晶界比例有多大变化,这里不做过多考虑。总的来说,应变诱导相变对∑3晶界的比例、晶界面分布和晶界界面匹配有一定的影响。均匀化处理后的样品在γ温区进行热轧后的结果表明,920℃热轧后∑3晶界占总晶界的6%,935℃热轧后∑3晶界提高到7%,940℃热轧后∑3晶界仍然占总晶界的7%。三个不同温度热轧后的样品,晶界面均分布于{0 1 1},并形成{0 1 1}/{0 1 1}匹配类型的晶界,其晶界面的取向强度会随着温度提高略微升高,同样的γ温区热轧对∑5、∑7和∑9晶界比例并无多大影响。总的来说,α上限温区热轧γ相区相变循环对∑3晶界的比例、晶界面分布和晶界界面匹配有显著的影响。α上限温区热轧后的样品930℃保温5min相变循环后,其∑3晶界的比例显著提高,占总晶界的11.5%;当保温时间延长到15min时,∑3晶界的比例达到极大值12%;继续延长保温时间至30min,∑3晶界的比例则下降到11%。α上限温区热轧后930℃保温5min相变循环的样品,其晶界面主要分布于{1 1 2},形成{11 2}/{1 1 2}匹配特征的∑3晶界;保温时间超过5min时,晶界面则择尤于{1 1 2}和{0 1 1},形成具有{1 1 2}/{1 1 2}和{0 1 1}/{0 1 1}匹配特征的∑3晶界。α上限温区热轧γ相区相变循环对∑5、∑7和∑9晶界比例影响不大,故不作考虑。基于重位点阵密度的计算表明,具有{0 1 1}/{0 1 1}匹配特征的∑3晶界重合密度高,拥有更低的晶界能量,在晶界结构上更加稳定。通过改变加工方式、特别是运用恰当的α-γ-α相变循环处理提高此类具有{0 1 1}/{0 1 1}匹配特征的∑3晶界,会显著增加材料的晶间腐蚀抗力。这一研究结果对显著改善体心立方结构铁基合金（如铁素体不锈钢）晶间腐蚀性能具有重要的理论意义和实际工程应用价值。本研究同时发现,具有{0 1 3}/{0 1 3}匹配方式∑5晶界的重位点阵密度和{1 1 4}/{1 1 4}匹配特征∑9晶界的重位点阵密度也相对较高,但本文三种不同工艺对∑5、∑7和∑9晶界比例的影响很小,可不予特别考虑。