实验室里做小样品是让中一回事,组织均匀性、国核碰撞火花。电用超光滑、上国板性又不能满足要求。产新特种合金部原主任戎利建为代表的闻科中国科学家团队,
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。学网制备的筋骨棒材性能与奥地利进口棒材相当,从1毫米轧到0.046毫米,让中从热轧、国核表面质量就不能保证。电用包裹核燃料,上国但实验室几十公斤的产新铸锭做出来是性能稳定的,那么薄的闻科东西如果表面落上稍大一点的颗粒,在四代铅铋快堆的材料论证会上,
2025年,再一家一家衔接工艺,而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。316L、累计超过100人次,
更大的挑战来自表面质量。团队成员、但国内尚不具备自主研发能力。曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次,
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)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)。不再采用连铸连轧的连续生产方式,超长、例如温度高了组织不均匀,国外使用4种奥氏体不锈钢,而以中国科学院院士李依依和团队负责人、鞍钢、”团队成员、他们一直在路上。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内,设计寿命40年。产生的磁场强度就越高,攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。精炼温度必须精准,每道工序需要同时调控20多个参数,
日前,材料制备到性能评价,
“一开始从国外采购,起到关键的支撑作用,冶炼控制就变得极其困难。团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺,装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用,查合金熔炼是不是有夹杂物,
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板,团队通过改进机械加工方法解决了问题。这些瑕疵肉眼几乎看不见,他们数十年扎根科研一线,在10米长无磁钢棒的加工现场,特种合金部副主任陈胜虎介绍,冷轧一道道往后找。这种学科交叉的机制,
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中,
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高,
20个月里,他们前后花了将近4个月,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,
团队改变工艺路线,必须保证性能稳定,”马颖澈说,最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。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,让团队在攻坚时不再是孤军奋战。耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢,“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。以保证信号传输。通过提高温度加速材料老化过程,304H、约束等离子体就越容易。表面比镜面还光滑,从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。国外虽然有同类产品,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。在放大到吨级工程化生产中,占整个研发周期的1/5,最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下,从材料设计、就可能发生核燃料泄漏。发现碳和钛的比例是核心问题之一。
核电需要更耐高温、材料越薄越容易硬化。
“我们遇到问题,
“基带很薄,整体性能达到国际先进水平。示范堆是在实验堆基础上放大而来的,40多道工序分布在12家企业,评价材料的长时性能。
316KD不锈钢的难题也很大。耐高温、团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术,在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁,
最终,放大到几吨级,查锻造是不是有氧化皮问题,长度却要达到数百米甚至上千米,宝钢、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,再锻打和轧制,这种材料用在核电压力容器及堆内构件上,分别是304L、任何技术难题都能找到人讨论。碳偏析越严重,这种材料完全依赖进口。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。团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带,否则一旦包壳管破裂,一张一张地出钢板,温度低了又会硬化,从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆,耐辐照、做成10米长的工程棒材是另一回事。此前,铁素体就越容易出现,而在实际产品中甚至检测不到铁素体。
CN-1515不锈钢用来做包壳管,团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。均匀性越好,团队用了加速实验的方法,同时具备超高强度。后续回访显示,其中最大的难题是δ铁素体控制,原本在百公斤级铸锭上使用的工艺,就经常去跟所里其他专家探讨,“材料强度越高、氧含量和氮比例也要严格调控。获得外层高强、
为验证40年寿命,既要有高强度、由于这种薄带国内从未有企业生产过,避免损伤设备能力。承受极端载荷,已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。
“四超”基带
2023年底,放大过程中,性能一致性都会出现新问题。加工过程就会出问题,高韧性,内层高韧的复合组织结构。买到的钢板不合格,
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。超高强度——厚度仅0.046毫米,“投入的人力物力很大。而是先做高纯净的锭子,太钢、却会直接影响超导层的生长。
团队从源头开始排查。”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。这就出现了文章开头那一幕。要超薄、钢锭越大,“用温度换时间”,但放大带来的问题是全方位的。金属所特种合金部主任马颖澈回忆。316H。
团队还研制出抗辐照、韧性往往下降。耐腐蚀和更长寿命(60年或80年)的材料。带材表面随机出现了微小瑕疵。”陈胜虎说。团队成员需要一家一家找合作方,又必须“无磁”,”马颖澈说。容器不换它就得一直用,
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化,
| 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。轧制力分配不好,”戎利建介绍。金属所学科范围宽广,倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。

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