06Cr11Ni2MoVNb马氏体不锈钢具有良好的力学性能,可以满足许多重要机械零部件的性能要求。我国研制的某种重型燃机中压气机盘就是这种材料制造的,为进一步满足该材料在高温、高压下的服役要求,对该材料大型锻件的热处理工艺研究显得尤为重要。本论文通过显微组织观察、硬度测试和拉伸试验等手段,分析并对比了不同淬火和高温回火工艺对06Cr11Ni2Mo VNb钢显微组织和力学性能的影响,得到的试验结果如下:试验钢淬火后的组织主要为板条状的马氏体、奥氏体以及碳化物为主,最佳淬火工艺为1040℃油冷,其综合力学性能最优。经过回火后,组织为回火马氏体+残余奥氏体+渗碳体,马氏体板条内存在大量的位错,而残余奥氏体呈点状存在于马氏体板条之间,缓解了板条内的位错,减小了试验钢中的内应力。回火后硬度强度下降,塑性韧性提高。试验钢淬火后拉伸断口形貌存在大量的微裂纹、韧窝以及第二相粒子,在高倍扫描电镜下发现第二相粒子主要存在裂纹和韧窝处,断裂优先于第二相粒子处,使得试验钢的塑性下降;经回火后断口出现明显的颈缩,凹凸不平呈暗灰色且无金属光泽,有一定程度上的延伸,存在明显的塑性变形特征,放射区的占比较大,纤维区占比较小,存在大量的微裂纹和韧窝,呈韧性断裂特征。经过对比发现,1040℃淬火油冷-650℃回火空冷下的试验钢晶粒相对细小且均匀,平均晶粒尺寸为34.26μm,同时得到的力学性能最佳,硬度下降了12.3%,屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率和断面收缩率分别为789 MPa、929 MPa、0.85、16.5%和57%。