301L属于亚稳态奥氏体不锈钢,由于其较高的强度和良好的韧性,被广泛的应用于轨道车辆车体用材。301L不锈钢铸坯通过热加工的方法获得优异的奥氏体组织、控制材料的高温行为并防止裂纹的产生尤为重要,本课题通过热模拟的方法研究301L不锈钢热轧过程中的高温行为和热加工性,为了获取高温下301L不锈钢高温变形特征并确定合理的热加工条件,探明301L不锈钢在高温下δ铁素体的溶解行为,课题利用MMS-100热模拟机在温度1000℃¹250℃、应变速率0.1s^-150s^-1范围内,测定了301L不锈钢高温变形行为,并利用高温热处理炉对301L不锈钢铸坯试样在1210℃¹300℃、10min⁶0min范围内进行了退火处理。研究表明,根据301L不锈钢铸坯应力应变的曲线,在高温低应变、高应变条件下材料的不连续动态再结晶、连续动态再结晶行为显著。利用应力应变曲线数据,采用Sellars和Tegart提出的双曲正弦模型建立了301L不锈钢铸坯单轴压缩时的本构方程,应变量0.1时的本构方程为:ε=7.621x10¹⁴[sinh（0.0089σ）]^5.375exp（-400.135/RT）,方程反应了301L不锈钢运动学量σ、动力学量ε与热力学量T之间的相互关系,本构方程计算拟合的结果与实验测定结果十分吻合。通过建立的本构方程,确定了材料的热变形激活能Q在不同应变量下介于400⁴69KJ/mol,应变硬化指数n介于5.537⁶.030。将实验获得的数据采用三次样条插值法计算出应变敏感指数m,确定了功率耗散因子η和失稳判据ξ（?）,通过origin软件绘制的热加工图分析可知,在实验设定的范围内,301L不锈钢铸坯的热加工合理区集中在高温和中高应变速率区。即温度在1075℃¹240℃、应变速率在5.0s^-150s^-1所围成的区域。应变量的提高对可加工区的范围影响较大,随着应变量的增大,301L不锈钢失稳区由低应变速率区逐渐向高应变速率区扩展;应变速率对不可加工区的影响显著,应变速率越小越不利于材料的热加工性能;温度对不可加工区域的影响体现在低温下,材料的失稳现象比较严重。分析显微组织对材料的影响,结果表明,随着温度的升高奥氏体基体上的δ铁素体含量呈显先减小后增大的趋势,平衡态的δ铁素体溶于奥氏体,节点处的非平衡δ铁素体二次生长,超过固态相变点后部分δ转变为奥氏体;随着应变速率的提升,δ铁素体的横向发展倾向减小。最后,课题通过对301L不锈钢铸坯δ铁素体退火工艺的研究发现:在溶解初期,有超过一半的δ铁素体迅速溶解,随着退火时间的延长和温度的升高301L铸坯固态中δ铁素体含量从12%降至0.7%,温度越高,节点处平衡态δ铁素体的形态逐渐球化,晶粒尺寸降至2³μm,降低了γ/α界面的应力,利于轧制进行。1210℃时,溶解参数K^γ_Ni为0.26,扩散系数D^γ_NiNi=4.87x10^-10 cm²s^-1,活化能Q=6.86KJ/mol。δ铁素体的晶粒尺寸变化与Ni元素扩散有关,并随时间的延长与退火时间t^1/2成正比。