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金屬所助力四代核電鈉冷示范快堆用不銹鋼國產(chǎn)化

2020-03-16 14:49:50 作者：本網(wǎng)整理來源：中國科學(xué)院金屬研究所分享至：

近期，中科院金屬所特殊環(huán)境材料研究部特種合金課題組在中國原子能科學(xué)研究院的委托和支持下，聯(lián)合太鋼不銹鋼股份有限公司實(shí)現(xiàn)四代鈉冷示范快堆容器及堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼國產(chǎn)化。

四代核電鈉冷示范快堆工程的啟動，標(biāo)志著我國成為第六個(gè)掌握快堆技術(shù)的國家，是國家核能發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵一步。鈉冷快堆的服役工況極其苛刻，長期處于高溫、腐蝕、輻照等苛刻環(huán)境，國內(nèi)尚無此工況使用的材料標(biāo)準(zhǔn)，前期實(shí)驗(yàn)堆中的結(jié)構(gòu)材料依賴國外進(jìn)口。為了實(shí)現(xiàn)示范快堆的自主化建設(shè)，亟需建立關(guān)鍵設(shè)備用鋼板的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足安全性和可靠性要求。

鈉冷快堆用不銹鋼在高溫下長期服役，要求高的持久及蠕變性能、疲勞性能、組織均勻性，特別是在中碳含量的情況下要具有抗晶間腐蝕性能，對厚度在40~90mm、單重大于12噸的厚板，生產(chǎn)難度極大。金屬研究所科研人員經(jīng)過三年多的攻關(guān)，將國外快堆選用的四種材料統(tǒng)型為一種316KD不銹鋼，通過合金元素和微觀組織的控制，優(yōu)化工藝，保證材料兼顧強(qiáng)韌性、腐蝕性能、疲勞性能和持久性能等，以滿足工程設(shè)計(jì)對材料的性能指標(biāo)要求，制定出鈉冷快堆用316KD板材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（初版）?；趯?shí)驗(yàn)室研究提出的制備工藝參數(shù)，聯(lián)合中國原子能院、太鋼不銹鋼股份有限公司進(jìn)行了316KD的工業(yè)化試制。揭示了厚大鑄坯中鐵素體的形成機(jī)制并提出消除對策，實(shí)現(xiàn)鐵素體含量小于1%的316KD鑄坯制備；提出了中碳含量316KD不銹鋼具有抗晶間腐蝕能力的處理工藝；解決了晶粒度均勻的厚鋼板加工的工藝問題，實(shí)現(xiàn)鋼板全厚度方向晶粒度級差不超過2級的控制。

目前，已在太鋼不銹鋼股份有限公司實(shí)現(xiàn)了四代核電鈉冷示范快堆用316KD不銹鋼鋼板的生產(chǎn)，國產(chǎn)化鋼板的組織均勻性和性能均優(yōu)于國外同類鋼板，太鋼不銹鋼股份有限公司是40mm以上厚度316KD鋼板的唯一合格供貨商，生產(chǎn)的鋼板已提供給中國一重（大連）用于示范快堆的自主化建造。

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