本文对高氮无镍奥氏体不锈钢第二相析出的热力学过程进行了比较详细的研究,其中主要包括热处理温度、热处理时间对第二相析出物的形态、尺寸及热稳定性的影响。运用各种电镜、X射线衍射和显微硬度等测试技术,跟踪观察到不同工艺条件下0Cr21Mn17MoNbN0.93高氮无镍奥氏体不锈钢第二相形态、尺寸的变化过程。获得的主要结论如下：1.通过对试验钢进行固溶缓冷处理,找到了第二相片层状析出的最佳热处理工艺是1140℃时在等温热处理炉中扩散退火8小时后随炉冷却。片层状的析出物主要沿材料边界析出,析出物成分为Cr2N,片状析出物厚度约50nnm；析出物中间部分结构为γ,其厚度约200nm:并且析出物的厚度与热处理过程中材料表面氧化层的厚度有关,大约lmm左右。2.为使片层状析出的氮化物部分重新回溶到奥氏体基体当中,以获得尺寸细小且均匀的粒状析出物,对固溶缓冷处理后的高氮奥氏体不锈钢进行低于完全奥氏体化温度的回溶处理。片层状析出物在950℃时开始溶断；在1120℃时保温8h,水淬,片层状析出物完全溶断成颗粒状,颗粒尺寸大约有10.-100nm。3.通过对片层状析出物和颗粒状析出物的热稳定性进行研究,发现片层状析出物在550℃-750℃不同时间等温处理后,片层状析出物的形态和尺寸并没有发生变化。而颗粒状析出物在700℃以前没有长大的趋势,在750℃时效有二次析出的片层状第二相出现,其尺寸比缓冷处理得到的析出物尺寸更加细小,尺寸在10-20nm之间。