Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢因其优良的耐蚀性、塑韧性被广泛用于发电机护环生产。由于冶金技术的制约,该钢种的传统铸造组织晶粒粗大且缺陷严重,电渣重熔工艺的运用极大提高了铸坯的组织质量。虽然组织缺陷大大减少,但是晶粒组织基本由粗大的柱状晶组成。Mn18Cr18N钢是非相变钢,无法通过热处理手段优化组织性能。所以,细化晶粒成为改善组织性能的关键技术手段。护环加工所用坯料的组织状态大部是分锻态的,由于锻造过程中加工工序繁多,工艺复杂,研究电渣重熔Mn18Cr18N钢的铸态组织的热变形行为,对优化护环生产工艺具有重要的现实意义。本文研究内容如下:首先,针对电渣重熔Mn18Cr18N奥氏体不锈钢进行单向热压缩实验,获得了不同变形条件下的应力-应变曲线,分析了该钢种的热变形规律。结果表明,该钢种对应变速率非常敏感,具有明显的正应变速率敏感性。其次,研究了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢铸态组织在不同变形条件下的动态再结晶规律。分析获得了温度、应变、应变速率对动态再结晶软化行为的影响,并构建了该钢种的本构方程及动力学模型。并借助金相显微镜(OM)的组织观测,获得了变形组织的动态再结晶百分数,通过origin数据拟合软件,建立了动态再结晶百分数模型和晶粒尺寸模型。研究结果表明:动态再结晶晶粒主要以“项链”状模式从原始晶界处产生。随着温度的升高、应变速率的降低,动态再结晶百分数逐渐增大。对比锻态组织发现,铸态组织变形激活能较高,而动态再结晶激活能较低,说明了铸态组织较难发生塑性变形,却更易发生动态再结晶。然后,分析了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢微观变形组织在动态再结晶机制下的能量耗散规律,基于动态材料模型,建立了该钢种在不同应变下的热加工图。研究发现,增大应变可以提高该钢的热加工性能。热加工图的建立有助于分析热加工工艺参数对微观组织的影响,为优化护环加工工艺提供理论依据。最后,针对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢在Gleeble-1500D热模拟实验机双道次热压缩试验,研究了不同温度、保温时间、应变对该钢种静态再结晶规律的影响。研究结果表明,温度越高,道次间隔保温时间越长,静态再结晶百分数越大。