核电事业经过几十年的蓬勃发展,其主管道材料不断更新换代,从最初的铸钢、双相不锈钢到整体锻造的316LN,每一代核电技术的发展都对主管道的性能提出了更高的要求,主管道材料在高温、高压的环境下长期工作,面临着热老化和应力腐蚀等现象的危害。因此核级主管道材料不仅要求具有较强的抗应力腐蚀和抗热老化的性能,还要求其具有一定的强度和韧性,以满足核电站正常工作的要求,确保核电站的安全运行。本文设计了新成分的奥氏体不锈钢主管道材料,通过添加氮元素,研究了新型奥氏体不锈钢热老化处理前后的组织形貌,评估了新型奥氏体不锈钢抗老化和抗应力腐蚀的能力,分析了氮元素对不锈钢力学和腐蚀性能的影响。新型奥氏体不锈钢在350℃热老化处理之后,发现3,000h之内没有明显的热老化现象,没有析出相的产生,热老化处理前后的组织变化不大。氮元素因为固溶强化作用,提高了不锈钢的强度。每增加0.1%的氮元素,屈服强度增加约为80MPa,抗拉强度增加约为120MPa。含氮新成分不锈钢锻造料室温拉伸时抗拉强度为623MPa,350℃拉伸的抗拉强度为451MPa。新成分奥氏体不锈钢具有良好的韧性,含氮不锈钢锻造料固溶态冲击功值为246J,热老化3,000h内没有出现韧性的下降。利用RST5200F电化学工作站测定了新成分奥氏体不锈钢的动电位极化曲线和电化学阻抗谱。结果表明,氮元素的增加提高了材料的耐点蚀能力,热老化处理3,000h之后材料的耐点蚀性能下降。U型环试验和慢应变速率拉伸试验表明,新成分奥氏体不锈钢的应力腐蚀敏感性较低为2.1%。细化晶粒可以降低应力腐蚀敏感性。本文对新型奥氏体不锈钢的微观组织、力学性能和腐蚀性能进行了研究,丰富了核电主管道材料的相关数据,为核电的安全利用提供了技术指导,有利于我国核电事业的蓬勃发展和能源结构的有序调整。