Z2CND18.12N奥氏体不锈钢为第三代压水堆核电站CPR1000堆型常用安全端管道用钢,具有很好的韧性和耐腐蚀性能。在某蒸汽发生器的一次侧接管安全端焊接见证件的试验中,出现了不锈钢侧热影响区冲击功不合格的情况。针对这一问题,借助光学显微镜,场发射扫描电子显微镜,透射电子显微镜,显微硬度计,夏比V型缺口冲击试验等手段,进行了一系列包括显微组织形貌SEM,断口形貌,冲击韧性,析出相EBSD和TEM等相关的测试分析,以揭示其因果规律。本文的具体研究内容如下:（1）通过对冲击功不合格的Z2CND18.12N安全端部件交货态试样相关测试分析,发现冲击功不合格的原因在于异常组织的析出造成了材料的脆性;确定了析出相主要是链状的碳化物和块状的σ相,并对材料进行了重新固溶处理,对比了固溶处理前后的组织和性能变化,发现重新固溶处理后,析出物消失,母材只存在δ铁素体和奥氏体两种相,材料的冲击功恢复正常,推断异常组织的析出与交货态固溶处理不充分有关;（2）在800℃下,对重新固溶处理态的Z2CND18.12N材料进行了不同时长（2h、12h、24h、72h、200h）的时效处理,探究了时效处理对析出相及其性能的影响。结果表明,时效中主要生成两种相:呈颗粒链状的Cr23C6及块状的σ相。两种相主要在δ铁素体区析出。随着时效时间的不断增加,析出相在晶界处逐渐聚集长大,试样的冲击功逐渐下降,72h后逐渐稳定,冲击功为53J,最后再经过重新固溶处理,试样的冲击功重回到285J。试样的显微硬度逐渐增大,经过重新固溶处理后,试样的显微硬度值重回到142HV;（3）安全端部件质量事故发生的原因确证为:供货态固溶处理温度不够及保温时间不足,导致固溶处理失败,实质上变成了更高温的时效处理,反而加快了合金元素扩散速率,使δ铁素体向σ相转变速度加快,很快形成了碳化物和σ相,最终导致产品焊接见证件热影响区侧冲击功不合格。实验结果表明,固溶处理可消除碳化物和σ相异常组织,但δ铁素体无法消除。σ相的染色鉴别是行之有效的识别异常组织的金相检验方法。（4）通过开展如下的实验循环过程:安全端部件母材试样析出相出现→性能不合格→重新固溶处理态→析出相消除→经过不同时长（2h到200h）时效处理→析出相长大聚集→再次重新固溶处理→析出相消除,探究了在此过程中碳化物和σ相的析出、演变和消除规律;在此基础上,为避免析出相造成材料脆性的问题发生,提出了尽量控制Z2CND18.12N奥氏体不锈钢中δ铁素体含量的建议。