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9Ni钢作为LNG储罐的关键材料被国内外学者广泛研究,但研究对象大多以板材为主,国内还未有针对9Ni钢大规格锻件产品的工业化研制进行系统的研究。9Ni钢在极低温度下仍具有良好的韧性和高强度,而且与奥氏体不锈钢和铝合金相比具有热胀系数小,成本低,使用温度低（最低可达-196℃）等优点,自1960年通过研究证明其不进行焊后热处理亦可安全使用以来,9Ni钢就成为用于制造大型LNG储罐的主要材料之一。该钢的主要特点是镍含量高、纯净度高、强度较高、高低温冲击韧性、良好焊接性能等。经充分证实,9Ni钢适用于各种低温条件下的工作。然而,现行国内技术条件将9Ni钢锻件的截面厚度限制在130mm以下,其厚度和其他钢比起来是比较薄的。显然,有关9Ni钢较大型锻件的完善性、机械性能及用途等资料,是非常少的。本文针对这一现实难题,为了能使9Ni钢大锻件的工业试制,开展了一系列研究,并于最后成功研制出Φ400mm×1500mm的大尺寸大截面的9Ni钢锻件。本文的研究与上海电气上重铸锻有限公司的实际生产相结合。本文主要内容是从小炉试验钢进行成分优化、探索最优热加工工艺、经QT与QLT热处理后的力学性能对比及其机理的分析,使用室温及低温拉伸实验、冲击实验,CCT曲线的分析,热压缩实验,热力学计算等,并借助光学显微镜、SEM、EBSD、TEM等对小尺寸锻件进行测试、观察、分析,最后在工业生产中,研制出Φ400mm×1500mm的9Ni钢大锻件。得出的结论如下:1)通过真空冶炼+电渣重熔工艺,冶炼两种不同成分的9NiΦ100小尺寸锻态钢,为了保证低温韧性,得出部分成分的最佳内控成分区间,其中C、Mo含量应分别控制在0.05%以下,0.1%以下。2)通过对9Ni实验钢优化后的成分进行热模拟实验,得出其本构方程为:（?）,通过验证其准确性高达99%。并得出其能量耗散图,通过显微组织的验证,最后得出温度在11001150℃,应变速率在0.10.3s-1时为其最优热加工区间,为工业试制的锻造过程的温度及锻造速率选择提供了指导作用。3)对比进行QT与QLT不同工艺热处理后实验钢的组织形貌、相组成、力学性能,得出逆转变奥氏体含量、尺寸、形貌、稳定性为影响塑韧性的主要因素。由于QLT工艺下的逆转变奥氏体多分布于回火马氏体板条之间,形貌为薄膜状且尺寸细小分布弥散。因而奥氏体的化学稳定性与机械稳定性均较高,不易在较低的塑性变形下发生马氏体相变。从而使得QLT工艺的低温冲击明显高于QT工艺。4)对优化成分后的9Ni钢进行工业试制,使用最佳热加工温度及应变速率进行锻造加工,锻后进行改进后的QLT热处理,最后研制出Φ400×1500mm尺寸的9Ni钢大锻件。且其性能均满足国家标准,尤其低温冲击韧性方面,为200J,远高于国家板材标准。为9Ni钢大锻件的生产和继续研究提供一些意见及建议。