该研究聚焦氢能经济发展背景下材料长期安全服役的重大需求，围绕典型奥氏体不锈钢在氢环境中易发生氢脆与腐蚀耦合失效的难题，提出并构建了一种全新的晶界偏聚钝化设计策略，实现了对晶界区域结构与化学状态的精准调控，从微观机理层面有效抑制氢侵入行为及腐蚀反应过程。研究团队基于该策略成功研制出一种兼具低成本、高耐腐蚀性和优异抗氢脆性能的不锈钢材料。该成果为氢能制备、储运与能量转换等关键装备材料设计提供了新思路，对支撑绿色低碳能源体系建设具有重要意义。

合金设计策略

不锈钢是氢能经济体系中的关键基础材料，广泛应用于氢气生产、储存、运输及能源转换等领域，但在含氢环境中易发生氢脆与腐蚀耦合失效，严重制约其长期安全服役。实现材料抗氢损伤性能、耐腐蚀性与低成本化的协同优化，是当前亟需突破的关键问题。

研究团队创新提出间隙元素偏析诱导的晶界钝化设计策略，通过构建稳定钝化晶界结构，有效抑制氢在晶界处的进入、扩散与富集，并显著降低局部电化学腐蚀行为，同时形成的低缺陷密度钝化膜有效阻止腐蚀离子侵蚀基体结构。在低成本基础上，该材料获得了极低的氢扩散率（~7.8×10^-17m²/s）和优异的耐蚀性。实验与模拟结果协同揭示了晶界氮偏析降低氢偏析与脆化趋势的微观机制，从而实现对氢损伤的有效抑制。该成果为发展低成本、环境友好型氢能关键材料提供了重要理论依据与技术路径。研究得到了国家自然科学基金、国家科技基础条件平台建设、科技部重点研发计划等项目的资助。