护环是通过热套安装在发电机转子上，对转子端部绕组起着固定、保护、防止变形、位移和偏心作用。以往汽轮发动机组护环采用的材料为50Mn18Cr4、50Mn18Cr4WN、50Mn18Cr5等，但是这些材料对潮湿空气非常敏感，常常发生应力腐蚀开裂。而现在普遍采用1Mn18Cr18N奥氏体不锈钢，这种材料由于低碳和高铬的成分特点使其具有优良的耐腐蚀性能，同时由于氮元素的加入扩大了室温下奥氏体相区，使其不出现铁磁性。为了解热套温度对护环钢1Mn18Cr18N组织和性能的影响，在不同的热处理制度下进行护环钢的高温（100℃）拉伸试验和室温冲击试验，并借助扫描电镜和金相显微镜对断口和显微组织进行分析，以研究护环钢裂纹萌生及扩展断裂机理。
试验所用1Mn18Cr18N奥氏体不锈钢取自某公司生产的护环切向部位，利用红外碳硫仪（CS800）、等离子光谱仪（ICAP6300）和直读光谱仪（Metal75-80）测得其主要化学成分（质量分数，%）为C0.079，Si0.21，Mn18.54，P0.017，S0.005，Cr18.82，Ni0.14，N0.62，余量Fe。
分别将试样随炉（SGH28-92A箱式电阻炉）加热到100、200、300、400、500、550和600℃，并保温1h，空冷。采用OLYMPUS-PMG3金相显微镜及S-3700高分辨扫描电镜观察试样的显微组织。试样经砂纸打磨（200、400、600目）、机械抛光（颗粒度为2.5μm的金刚石喷雾剂）后，用10%过饱和草酸溶液进行电解腐蚀。采用SHIMADZUAG-1型万能电子拉伸试验机进行100℃的高温拉伸试验，拉伸试样取自护环中环切向部位，为直径Φ5mm，标距25mm的M10螺纹拉伸试样。冲击试验在JB300D冲击试验机上进行，冲击试样取自护环内切向部位，为标准夏比冲击V型缺口冲击试样，尺寸为10mm×10mm×55mm。
结果表明：随加热温度的提高，晶粒内部滑移线变少，在500℃至600℃晶界及滑移线析出相由点状或链状向半网状或全网状析出；析出物的产生对1Mn18Cr18N钢的力学性能影响显著，当加热温度提高到500℃（550℃），析出相弥散分布对冲击（拉伸）性能起到一定的强化作用，当加热温度提高到600℃，全网状析出相使晶界弱化造成1Mn18Cr18N钢的拉伸及冲击性能急剧下降。断口分析表明，随加热温度的提高，1Mn18Cr18N钢断裂形式由韧性断裂向准解理断裂和脆性断裂形式转变。