本文的研究对象为核电用316LN奥氏体不锈钢，使用的试验及分析设备包括金相显微镜、扫描电镜(SEM)、万能力学试验机、Gleeble-3500热模拟试验机和箱式电阻炉等，研究内容有：(1)不同初始晶粒组织状态的316LN不锈钢在不同温度和时间下进行固溶后的金相组织变化情况，晶粒的长大形式和规律，以及力学性能变化情况；(2)固溶后不同冷却速率对析出相的影响情况，以及固溶后在不同温度和时间下进行时效对析出相的影响情况；(3)不同冷变形程度下，固溶处理后晶粒组织的变化情况。在固溶实验部分，对Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类三种不同初始晶粒组织状态的316LN不锈钢进行了研究，其中Ⅰ类试样组织不均匀，Ⅱ类试样晶粒组织均匀，但晶粒尺寸较大，Ⅲ类晶粒组织非常均匀且细小。当Ⅰ类试样在1000℃进行固溶处理时，随着保温时间的延长，晶粒按异常长大方式进行生长，少数超大晶粒被细小晶粒围绕。在固溶时间达到720min之后，平均晶粒尺寸为90.8μm，晶粒长大的平均尺寸与时间几乎呈线性关系。当Ⅰ类试样在1050℃进行固溶处理时，随着保温时间的延长，晶粒的长大方式为正常长大，所有晶粒的尺寸都比较接近。在保温120min范围内，晶粒长大速率很快，随后逐渐变慢。在保温720min后的平均晶粒尺寸为187.0μm。晶粒的长大规律满足Beck方程，得到平均晶粒尺寸与保温时间的关系式为D81050=12.90t0.251。将Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类试样都在1100℃进行固溶处理时，随着保温时间的延长，晶粒都按正常长大方式生长，Ⅰ类试样的长大速率最快，Ⅱ类试样居中，而Ⅲ类试样最小，原始晶粒越细小，晶粒越不易长大。在保温180min范围内，晶粒长大速率很快，然后逐渐变慢，在保温720min后的平均晶粒尺寸分别为355.2μm、323.7μm和240.8μm，晶粒的长大规律满足Beck方程，得到平均晶粒尺寸与保温时间的关系式分别为DⅠ类=23.36t0.2569，DⅡ类=26.73t0.2313，DⅢ类=29.78t0.0.1901。另外，对比Ⅰ类试样在三个温度下的长大速率，可发现固溶温度越高，晶粒长大速率越快。通过三类试样在1100℃固溶不同时间后的力学性能测试可以发现，Ⅰ类试样在固溶180min之前，抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率都比较稳定，只在小范围内波动。当固溶时间超过180min之后，则迅速降低，直到360min之后，才趋于平缓。Ⅱ类试样和Ⅲ类试样的抗拉强度和屈服强度则总体上维持平缓的下降趋势；延伸率和断面收缩率都呈现出先升高再降低的趋势，在180min时达到最大值。通过拉伸断口形貌观察，可以发现所有的试样都呈良好的塑性断裂，试样断口可观察到明显的纤维区和剪切唇区。将316LN不锈钢固溶后按不同冷却速率冷却后发现，当冷却速率低于12℃/min时，用vilella试剂腐蚀后部分晶界出现腐蚀凹坑，说明晶界耐蚀性开始下降；当冷却速率降低至0.5℃/min时，腐蚀后可以观察到明显的第二相颗粒，通过EDS检测可以发现这些颗粒都富含Cr元素和(或)Mo元素。对316LN不锈钢分别在500℃、600℃、700℃和800℃下进行时效可以发现，随着时效温度的升高，析出相产生的时间迅速缩短。在500℃时效50h后观察不到析出相的出现，在600℃时效25h后就可以观察到析出相，而在700℃和800℃则分别时效4h后就可以观察到析出相，这些析出相中都富含Cr元素和(或)Mo元素。通过对316LN不锈钢进行室温压缩变形可以观察到，随着变形量的增加，先在晶界上出现滑移带，然后逐渐在孪晶界上也出现滑移带。将变形试样在1100℃保温120s后可以发现，发生静态再结晶的临界变形区间为7.57%~12.43%。