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核级316LN钢是一种超低碳奥氏体不锈钢，具有优良的焊接性能、冷热加工性能及良好的耐腐蚀性能。钢中控制较低的碳含量可提高材料耐蚀性能，加入N元素，在保证钢强度的同时，提高奥氏体组织稳定性和耐腐蚀性能，钢中合适的N含量是保证钢组织及性能的关键。本文通过研究N对不同温度固溶处理后316LN钢组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响，确定了316LN钢的最佳N含量和固溶温度，探究合金优化后316LN钢的热塑性变形行为，为核电超低温环境管材用钢的开发研究及工业化生产提供参考数据和理论支持。对不同N含量316LN钢研究后发现：N对316LN钢晶粒尺寸有显著细化作用。随N含量增加，固溶态316LN钢强度、硬度呈近似线性提高，且-196℃时316LN钢的强度远大于室温；室温延伸率呈逐渐减小趋势，而-196℃低温延伸率呈先增后减的变化趋势。316LN钢随N含量增加室温冲击功呈先增后减变化，含0.14%N时316LN钢在不同温度固溶处理后均获得最大冲击功，而-196℃低温冲击功呈逐渐减小趋势。通过FeCl3浸泡法、阳极极化法及EPR法试验后得知：随N含量增加，316LN钢耐点腐蚀性能提高，含0.14%N时其耐晶间腐蚀性能最佳，且316LN钢随固溶处理温度升高耐晶间腐蚀性能提高。对316LN钢显微组织观察后得知：N强烈阻碍钢中铁素体相及ζ、χ相形成与长大，显著抑制奥氏体组织在-196℃低温下经剧烈塑性变形发生形变诱导马氏体相变。根据316LN钢的力学性能和耐蚀性能综合评价后得知，316LN钢含0.14%N，经1100℃固溶处理40分钟后晶粒尺寸达到6级以上、综合性能优良。通过Gleeble热模拟方法对含0.14%N时316LN钢的热变形行为进行研究，由热拉伸试验确定最佳热塑性温度区间为1175～1250℃，其断面收缩率保持在69%以上，变形抗力小于60MPa，热变形组织中出现了不同程度的动态再结晶现象。由热压缩试验获知降低变形温度或增加变形速率不利于变形组织发生动态再结晶。热变形温度与变形速率对316LN钢的峰值应力、稳态应力及其所对应的应变影响显著。计算获得316LN钢的热变形激活能为496.079KJ/mol，并确定了Z参数方程和流变应力方程。绘制316LN钢热加工图后发现：随应变量的增加，热加工失稳区发生转移，且最适宜热加工的区域由高温区逐渐向低温区移动。能量耗散效率随变形温度的升高和应变速率的降低总体呈增大趋势，有利于热塑性加工的进行。