超超临界火电站核心部件锅炉过热器和再热器管道服役条件尤为恶劣，需要具备良好的抗高温氧化、耐蒸汽腐蚀及优异的高温力学性能。Fe-Cr-Ni奥氏体不锈钢是一种高性价比固溶强化型合金，其中Super304H钢应用更为广泛，被大量作为火电关键部位备选材料。而本项目研究的Cr18Ni9NbTiN钢是基于传统Super304H钢，通过优化合金成分，加入适量的Ti，改良N含量冶炼而成，旨在控制碳氮化合物等沉淀相弥散析出，将位错强化与第二相强化相结合，以获得更高的抗蠕变性能。
试验用新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢，材料先经锻坯加工，截成Φ20mm×200mm圆柱试样。于箱式电阻炉中进行1100℃×5h固溶处理淬火后，制备成10mm×10mm×10mm的金相试样，抛光、腐蚀后利用JSM-7001F型扫描电子显微镜观察基材的显微组织。
对固溶后试样按GB/T 2039-1997《金属拉伸蠕变及持久试验方不同法》加工。在RDL100型电子高温蠕变试验机上进行蠕变试验，获得650℃应力下的蠕变曲线，蠕变应力分别为220、240、260、280和300MPa。
重复应力为220MPa的试验，分别在蠕变初期和稳态阶段保持载荷，喷水冷却以获得未回复的位错结构。沿轴向截取蠕变3个阶段的试样，采用SEM观察不同阶段试样微观组织演变，并观察断口形貌确定断裂类型，分析断裂机理。采用双喷电解减薄法制备透射样，电解液成分为8%高氯酸乙醇溶液，双喷温度为-30℃，电流为24mA。利用JEM-2100型透射电子显微镜观察蠕变不同阶段位错组态变化。试验结果表明：
（1）新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢蠕变本质为位错结构变化。蠕变初始阶段位错迅速增殖、缠结、束集，稳态阶段形成网状结构，加速阶段大量扩展位错的出现共同延长了合金蠕变寿命。
（2）蠕变过程中，晶内弥散析出的NbN和TiN阻碍了位错运动，而（Cr，Fe）23C6沿晶界析出呈链状分布，其有效延缓了位错的湮灭，在第二相作用下合金抗蠕变性能显著增强。
（3）合金蠕变断裂为沿晶脆性断裂。晶界处的显微空洞和三叉晶界处的楔形裂纹说明蠕变断裂是晶界空洞形核和三叉晶界处形核两种机制共同作用的结果。