高氮奥氏体钢的性能优异,具有很高的强度、耐腐蚀性、耐磨损性、良好的韧性及蠕变性能,可以应用于很多领域。但是这种钢铁材料在热加工、焊接和使用时,钢中析出的第二相会降低奥氏体的稳定性,严重影响了材料的力学性能。而含微合金元素铌钒的超高氮奥氏体钢的第二相析出行为与一般的奥氏体钢是不同的,因而,研究该钢中第二相的析出行为就具有非常重要的意义和实用价值。选择含铌钒超高氮奥氏体钢作为研究对象,系统地研究了钢的析出热力学相图、第二相析出规律和第二相析出对力学性能的影响,获得的主要结论如下:得到了含铌钒超高氮奥氏体钢的二元平衡相图,其液相线温度为1455℃、固相线温度为1335℃,MX相在1251℃时开始从液相中析出,于1131℃又溶于奥氏体相,室温下的平衡组织为(γ+Cr2N+M23C6+Z+σ+α)。含铌钒超高氮奥氏体钢时效析出温度范围为700℃～1100℃,固溶时效后的析出相主要有Cr2N相,σ相和M23C6。Cr2N相为密排六方结构,它最先以粒状的形式在晶界析出,随着时间的增长以胞状的形式向晶内生长,在900℃时,还以块状的形式与σ相共同析出;σ相为体心立方结构,以块状的形式在晶内析出,同时还和Cr2N相以伴生状态存在;M23C6以粒状的形式在晶界和晶内析出。随着析出相的增多,钢的塑性降低,900℃时效试样断裂方式由韧性断裂逐步转变为脆性断裂,但是钢强度基本保持不变,硬度增加。图72幅;表13个;参60篇。