本发明公开了一种奥氏体结构钢及其制备工艺，属于金属材料技术领域。该奥氏体钢中的Nb和N元素含量应满足：Lg([N][Nb])＜‑1.5以及‑1.5＜Lg([N][V])＜‑0.8；奥氏体结构钢中的析出物主要是氮化物，所述氮化物的尺寸大小＜200nm；且不存在大尺寸一次MX相析出物。本发明通过钢成分及工艺控制，使得该奥氏体结构钢固溶阶段弥散氮化物的析出尺寸及分布更加合理化，提高其沉淀强化效果，进而提高了该奥氏体结构钢的低温强度，同时减少凝固阶段一次MX相的生成，保证了其在超低温环境使用时的韧塑性。