课题来源于广东省基础与应用基础研究基金项目粤莞基金项目，项目经费预算10万元，在“包干制”前提下，严格按照广东省科技经费使用范围和有关规定使用，并完成了经费决算。项目针对奥氏体耐热不锈钢合金成分优化、热处理工艺设计及性能验证，对奥氏体耐热钢高温力学性能及组织演变进行了研究，项目实施对奥氏体耐热钢热处理工艺研究和设计思路提供实验支撑。310S-Mod奥氏体耐热钢经过200℃+1050℃两次固溶处理后，与1200℃固溶处理相比，材料在25-700℃强度小幅增加，在800℃拉伸延伸率显著提高。310S-Mod奥氏体耐热钢经过200℃+1050℃两次固溶处理后，与1200℃固溶处理相比，750℃蠕变延伸率增加，蠕变寿命降低，这是由于析出热处理后析出相在蠕变过程中更容易粗化导致。

    项目实施过程中发表学术论文4篇，其中《High-temperature Tensile Behavior in Coarse-grained and Fine-grained Nb-containing 25Cr–20Ni Austenitic Stainless Steel》论文被选为Acta Metallurgica Sinica (English Letters)期刊封面论文；申请发明专利2项授权一项，完成科技报告1篇，参加学术会议1次。

    310S-Mod奥氏体耐热钢在200~900℃高温拉伸过程中，随拉伸温度升高，抗拉强度呈降低-平缓-降低趋势，分别由加工硬化能力降低、动态应变时效、动态回复和再结晶引起。在310S-Mod奥氏体耐热钢700~800℃拉伸时，M23C6在晶界位置析出。M23C6在变形过程中引起应力集中，且减小晶界结合强度，导致材料延伸率降低。在310S-Mod奥氏体耐热钢750℃蠕变实验中，M23C6首先在晶界位置析出，导致晶界处裂纹容易扩展，引起沿晶开裂。随着蠕变时间延长，σ相开始在晶界析出。晶界位置σ相析出后，裂纹优先在晶界σ相处形成，使蠕变延伸率进一步降低。在蠕变实验过程中，晶粒内部形成大量细小弥散(Nb,V)(C,N)相，(Nb,V)(C,N)相在蠕变实验过程中钉扎位错、阻碍位错运动，起到析出强化作用。310S-Mod奥氏体耐热钢经过200℃+1050℃两次固溶处理后，与1200℃固溶处理相比，材料在25-700℃强度小幅增加，在800℃拉伸延伸率显著提高。310S-Mod奥氏体耐热钢经过200℃+1050℃两次固溶处理后，与1200℃固溶处理相比，750℃蠕变延伸率增加，蠕变寿命降低，这是由于析出热处理后析出相在蠕变过程中更容易粗化导致的。

    通过研究可以看出，析出热处理可以有效提高奥氏体耐热钢的瞬时高温强度，并改善了材料的中温失塑现象，但是降低材料的蠕变寿命。因而在实际应用中需要根据服役工况而选择材料热处理工艺，以发挥材料的最佳力学性能。 目前核电及火电应用奥氏体耐热钢的主要热处理方式为一次高温固溶处理，项目中通过两次固溶处理调节奥氏体耐热钢中的析出相含量，有效提高奥氏体耐热钢的瞬时高温强度，但长期蠕变寿命缩短，因而仅适用于对瞬时高温强度要求较高的条件。