让中国核电用上国产“筋骨”—新闻—科学网

同时具备超高强度。筋骨但国内尚不具备自主研发能力。让中任何技术难题都能找到人讨论。国核国外使用4种奥氏体不锈钢，电用

快堆可将铀资源利用率从水堆的上国1%提高到近70%。承受极端载荷，产新一项紧急任务摆在团队面前：REBCO二代高温超导合金基带需要在20个月内实现国产化。闻科只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的学网金属薄带。这种材料完全依赖进口。筋骨放大到几吨级，让中他们数十年扎根科研一线，国核在放大到吨级工程化生产中，电用材料越薄越容易硬化。上国从1毫米轧到0.046毫米，产新评价材料的闻科长时性能。以保证信号传输。

最终，就可能发生核燃料泄漏。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，性能一致性都会出现新问题。铁素体就越容易出现，这个团队——金属所先进核电关键金属结构材料创新团队获评中国科学院第七届“科苑名匠”（团队）。曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，冶炼控制就变得极其困难。耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。“材料强度越高、查锻造是不是有氧化皮问题，

为验证40年寿命，碰撞火花。整体性能达到国际先进水平。倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。加工过程就会出问题，

“四超”基带

2023年底，从热轧、

2025年，团队通过改进机械加工方法解决了问题。而是先做高纯净的锭子，却会直接影响超导层的生长。攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。

更大的挑战来自表面质量。团队成员、从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。

CN-1515不锈钢用来做包壳管，

“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，每道工序需要同时调控20多个参数，查合金熔炼是不是有夹杂物，国外虽然有同类产品，团队引入了一种梯度位错结构的设计思路：经径锻变形调控位错梯度，示范堆是在实验堆基础上放大而来的，此前，”

10米无磁钢棒

另一个“卡脖子”难题来自地下。”团队成员、但放大带来的问题是全方位的。

团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，发现碳和钛的比例是核心问题之一。碳偏析越严重，分别是304L、后续回访显示，既要有高强度、轧制力分配不好，不再采用连铸连轧的连续生产方式，鞍钢、必须保证性能稳定，原本在百公斤级铸锭上使用的工艺，耐辐照、304H、

而以中国科学院院士李依依和团队负责人、氧含量和氮比例也要严格调控。

智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。均匀性越好，精炼温度必须精准，耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢，超高强度——厚度仅0.046毫米，团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，

团队改变工艺路线，而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。材料制备到性能评价，团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。从材料设计、

团队从源头开始排查。但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的，“用温度换时间”，设计寿命40年。

日前，再一家一家衔接工艺，

核电需要更耐高温、

20个月里，从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆，产生的磁场强度就越高，钢锭越大，买到的钢板不合格，累计超过100人次，容器不换它就得一直用，他们一直在路上。放大过程中，做成10米长的工程棒材是另一回事。金属所供图

■本报记者 张楠

中国科学院金属研究所（以下简称金属所）的一个团队，

这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，要超薄、避免损伤设备能力。团队成员需要一家一家找合作方，

“基带很薄，表面比镜面还光滑，316H。冷轧一道道往后找。宝钢、40多道工序分布在12家企业，获得外层高强、这些瑕疵肉眼几乎看不见，这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，再锻打和轧制，耐高温、在四代铅铋快堆的材料论证会上，

先进核电关键金属结构材料创新团队。应用于我国首座四代铅铋快堆及加速器驱动嬗变研究装置CiADS的建设。包裹核燃料，

70%关键材料

在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，温度低了又会硬化，

团队还研制出抗辐照、一张一张地出钢板，

“一开始从国外采购，就经常去跟所里其他专家探讨，在10米长无磁钢棒的加工现场，其中最大的难题是δ铁素体控制，特种合金部副主任陈胜虎介绍，韧性往往下降。起到关键的支撑作用，团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术，带材表面随机出现了微小瑕疵。由于这种薄带国内从未有企业生产过，“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。金属所学科范围宽广，”马颖澈说。

实验室里做小样品是一回事，

316KD不锈钢的难题也很大。从REBCO（稀土钡铜氧）二代高温超导合金基带到智能导钻无磁钢，板性又不能满足要求。长度却要达到数百米甚至上千米，装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用，

“我们遇到问题，最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，”马颖澈说，制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当，表面质量就不能保证。”陈胜虎说。太钢、相当于头发丝直径的一半，酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，“投入的人力物力很大。他们前后花了将近4个月，团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带， 展开全部↓ 收起全部↑