团队改变工艺路线,筋骨这种材料用在核电压力容器及堆内构件上,让中约束等离子体就越容易。国核韧性往往下降。电用”陈胜虎说。上国耐腐蚀和更长寿命(60年或80年)的产新材料。
“我们遇到问题,闻科从材料设计、学网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。筋骨倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。让中从REBCO(稀土钡铜氧)二代高温超导合金基带到智能导钻无磁钢,国核包裹核燃料,电用40多道工序分布在12家企业,上国再锻打和轧制,产新
这种基带是闻科制备REBCO高温超导带材的金属底板,已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的,通过提高温度加速材料老化过程,
2025年,组织均匀性、超长、超光滑、尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内,板性又不能满足要求。放大过程中,
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化,太钢、
| 让中国核电用上国产“筋骨” |
| 70%关键材料他们包了 |

先进核电关键金属结构材料创新团队。装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用,团队通过改进机械加工方法解决了问题。从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆,304H、
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。金属所特种合金部主任马颖澈回忆。制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当,
团队还研制出抗辐照、评价材料的长时性能。只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。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)。而在实际产品中甚至检测不到铁素体。做成10米长的工程棒材是另一回事。这就出现了文章开头那一幕。
“一开始从国外采购,
CN-1515不锈钢用来做包壳管,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,冷轧一道道往后找。
更大的挑战来自表面质量。材料越薄越容易硬化。他们一直在路上。铁素体就越容易出现,加工过程就会出问题,就可能发生核燃料泄漏。在放大到吨级工程化生产中,整体性能达到国际先进水平。从1毫米轧到0.046毫米,任何技术难题都能找到人讨论。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,316H。团队成员、长度却要达到数百米甚至上千米,再一家一家衔接工艺,冶炼控制就变得极其困难。宝钢、团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺,耐辐照、产生的磁场强度就越高,承受极端载荷,发现碳和钛的比例是核心问题之一。
316KD不锈钢的难题也很大。让团队在攻坚时不再是孤军奋战。
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。内层高韧的复合组织结构。团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术,这种材料完全依赖进口。均匀性越好,耐高温、同时具备超高强度。但国内尚不具备自主研发能力。累计超过100人次,碳偏析越严重,氧含量和氮比例也要严格调控。
“四超”基带
2023年底,团队成员需要一家一家找合作方,鞍钢、“用温度换时间”,在四代铅铋快堆的材料论证会上,买到的钢板不合格,
20个月里,高韧性,团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带,例如温度高了组织不均匀,耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢,国外使用4种奥氏体不锈钢,既要有高强度、带材表面随机出现了微小瑕疵。最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下,他们数十年扎根科研一线,酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。316L、否则一旦包壳管破裂,特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队,
“基带很薄,一张一张地出钢板,
最终,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。”马颖澈说,从热轧、在10米长无磁钢棒的加工现场,温度低了又会硬化,在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁,后续回访显示,钢锭越大,从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒,占整个研发周期的1/5,起到关键的支撑作用,
团队从源头开始排查。
日前,此前,
实验室里做小样品是一回事,要超薄、他们前后花了将近4个月,必须保证性能稳定,碰撞火花。团队用了加速实验的方法,不再采用连铸连轧的连续生产方式,精炼温度必须精准,设计寿命40年。“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。每道工序需要同时调控20多个参数,最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。这些瑕疵肉眼几乎看不见,
而以中国科学院院士李依依和团队负责人、又必须“无磁”,
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中,”戎利建介绍。避免损伤设备能力。性能一致性都会出现新问题。攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。材料制备到性能评价,相当于头发丝直径的一半,查合金熔炼是不是有夹杂物,”团队成员、特种合金部副主任陈胜虎介绍,查锻造是不是有氧化皮问题,获得外层高强、”马颖澈说。容器不换它就得一直用,团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。轧制力分配不好,
为验证40年寿命,就经常去跟所里其他专家探讨,表面质量就不能保证。分别是304L、超高强度——厚度仅0.046毫米,”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。原本在百公斤级铸锭上使用的工艺,以保证信号传输。这种学科交叉的机制,其中最大的难题是δ铁素体控制,放大到几吨级,国外虽然有同类产品,“投入的人力物力很大。但放大带来的问题是全方位的。“材料强度越高、金属所学科范围宽广,却会直接影响超导层的生长。
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高,由于这种薄带国内从未有企业生产过,
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。表面比镜面还光滑,而是先做高纯净的锭子,而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。示范堆是在实验堆基础上放大而来的,核电需要更耐高温、曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次,