奥氏体型热作模具钢的显微组织为奥氏体及其析出相，无论在常温或高温工作状态下，都能保持稳定单一的奥氏体组织，因此避免了传统马氏体模具钢在650℃时出现的基体开始分解、回复软化等问题。奥氏体本身具有良好的韧性，可以通过后续时效处理获得弥散分布于基体上稳定、细小的析出相，以提高材料的强度和硬度。
SDHA钢是一种能适用于680℃以上工作温度的高锰奥氏体热作模具钢，其性能的优劣主要取决于奥氏体晶粒的尺寸以及析出相的大小、形态和分布情况。
相关研究表明，氮元素的加入可稳定奥氏体组织，形成稳定弥散的碳氮化物，提高材料的强度和硬度；还可抑制析出相的粗化，提高材料的高温稳定性。为了进一步提高SDHA钢的性能，研究人员向钢中添加一定量的氮元素，将该钢与原始SDHA钢作对比分析，研究了氮元素对其组织和性能的影响。
使用中频感应炉熔炼试验钢。熔炼含氮的SDHA钢（1#试验钢）时，在钢液中先后添加氮化铬铁与氮化锰铁，对浇注出的钢锭再进行电渣重熔二次精炼，以降低夹杂物的含量，并获得成分均匀、组织致密、质量较好的钢锭，然后再经1230℃高温均匀化处理；熔炼不添加氮的SDHA钢（2#试验钢）时高温均匀化温度为1280℃，其它步骤与冶炼加氮的SDHA钢的相同，两种试验钢的化学成分如表1所示。
表1试验钢的化学成分（质量分数）
|
编号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
N |
|
1# |
0.632 |
0.901 |
14.255 |
3.158 |
1.698 |
1.786 |
0.208 |
|
2# |
0.627 |
0.850 |
14.334 |
3.046 |
1.733 |
1.779 |
－ |
试验钢的后续热处理采用固溶、时效工艺，其中1#试验钢采用1200℃固溶保温0.5h后油冷，2#试验钢采用1170℃固溶保温0.5h后油冷，二者的时效处理均选择在720℃保温2h。通过改变时效工艺，将两种试验钢的硬度调整至45HRC后，选取750℃保温，时间为2，4，6，8，10，15，20h，测定保温不同时间后分别的硬度，并绘制成热稳定性曲线。
结果表明：加入氮后，钢中主要析出相为V（C，N），硬度提高了2HRC；在750℃时的热稳定性更佳，在20h的时效时间内硬度维持在45HRC以上；在晶界处存在形状规则的钒的碳氮化物，降低了晶界强度，使含氮钢的室温横向冲击功下降了约8%。（心远）
