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超临界水堆关键材料设计及制备科学研究(2007CB209801)

 

研究目标:结合当前核反应堆及常规超临界电厂结构材料的研究现状,研发在超临界工况500-65025-30MPa水介质中具有潜在适应性的关键材料,如12Cr-3W铁素体/马氏体钢、316NG奥氏体钢、Hasterney-C276镍基合金、以及在这些成分基础上发展出的氧化物弥散强化合金。通过成分设计和组织控制等途径,提出具有自主核心技术、适宜超临界水堆条件的材料设计模型。

研究内容:

(1)超临界水堆关键材料的成分设计研究

在分析合金元素对材料微观组织影响的基础上,确定选择空洞肿胀低的合适Cr含量合金,挖掘和添加低活性有效微量元素得到相稳定性好的合金,在分析添加元素对材料微观组织、相的影响的基础上,提出新型材料如12Cr-3W新型低活性铁素体/马氏体钢的化学成分。通过成分设计以最大限度地发挥合金元素的作用,尤其是微量稀土元素对钢的性能的提高,减轻辐照对材料组织稳定性的不利影响。提出针对超临界水堆关键材料的成分设计理论及相关设计准则。

(2)超临界水堆关键材料的组织控制研究

   基于超临界水堆关键材料的成分设计理论及相关设计准则,通过对材料在制备过程中组织结构演化规律的研究,认识超纯净化处理、氧化物弥散强化、热处理等对材料微观组织的影响规律及组织控制途径,建立超临界水堆关键材料的组织结构调控理论和技术原型。

(3)氧化物弥散强化型合金的纳米强化和基体均匀化研究

利用化学浸润法通过在铁素体/马氏体钢中添加纳米尺度的氧化物,解决机械合金化法制备的ODS合金存在的组织和性能的各向异性,在此基础上获得较大尺寸的适宜等轴晶粒和优良高温强度。以超洁净合金粉末为基体,改善ODS合金的辐照脆化问题,提高抗疲劳性能。

 

承担单位:北京科技大学、中国原子能科学研究院

课题负责人:周张健

学术骨干:葛昌纯、胡本芙、万发荣、燕青芝、宋书香、李怀林、杨文、杨启法




 
 
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作者:admin 时间:2007/9/4 浏览次数:31096
 
 
 
 
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