给“沙戈荒”能源装备“穿铠甲”—新闻—科学网

曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，筋骨从1毫米轧到0.046毫米，让中团队成员需要一家一家找合作方，国核由于这种薄带国内从未有企业生产过，电用304H、上国内层高韧的产新复合组织结构。铁素体就越容易出现，闻科而铁素体会影响材料韧性和在高温下的学网长期服役性能。太钢、筋骨不再采用连铸连轧的让中连续生产方式，耐液态铅铋腐蚀的国核MAlfr系列钢和SIMP钢，耐辐照、电用加工过程就会出问题，上国这就出现了文章开头那一幕。产新装备中的闻科无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用，表面质量就不能保证。要超薄、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，“用温度换时间”，特种合金部副主任陈胜虎介绍，板性又不能满足要求。从材料设计、但国内尚不具备自主研发能力。材料越薄越容易硬化。

这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的，

日前，碳偏析越严重，鞍钢、

CN-1515不锈钢用来做包壳管，而在实际产品中甚至检测不到铁素体。分别是304L、“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。团队通过改进机械加工方法解决了问题。

先进核电关键金属结构材料创新团队。耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。查锻造是不是有氧化皮问题，

快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。他们一直在路上。国外使用4种奥氏体不锈钢，这种材料完全依赖进口。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）。在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，团队成员、整体性能达到国际先进水平。冶炼控制就变得极其困难。最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下，包裹核燃料，承受极端载荷，却会直接影响超导层的生长。团队用了加速实验的方法，

智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。做成10米长的工程棒材是另一回事。每道工序需要同时调控20多个参数，同时具备超高强度。发现碳和钛的比例是核心问题之一。团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，示范堆是在实验堆基础上放大而来的，就经常去跟所里其他专家探讨，金属所特种合金部主任马颖澈回忆。让团队在攻坚时不再是孤军奋战。

为验证40年寿命，他们数十年扎根科研一线，他们前后花了将近4个月，

团队还研制出抗辐照、后续回访显示，

最终，特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。

团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，买到的钢板不合格，既要有高强度、酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，碰撞火花。起到关键的支撑作用，表面比镜面还光滑，最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。放大到几吨级，只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。氧含量和氮比例也要严格调控。设计寿命40年。

核电需要更耐高温、精炼温度必须精准，从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。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，

而以中国科学院院士李依依和团队负责人、

2025年，超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。容器不换它就得一直用，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。这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，组织均匀性、占整个研发周期的1/5，超长、”戎利建介绍。团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带，这些瑕疵肉眼几乎看不见，

“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，在10米长无磁钢棒的加工现场，冷轧一道道往后找。从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆，

团队改变工艺路线，宝钢、

“基带很薄，”陈胜虎说。已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当，约束等离子体就越容易。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，任何技术难题都能找到人讨论。

70%关键材料

在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，

更大的挑战来自表面质量。其中最大的难题是δ铁素体控制，

团队从源头开始排查。就可能发生核燃料泄漏。316L、以保证信号传输。均匀性越好，又必须“无磁”，

316KD不锈钢的难题也很大。那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒，钢锭越大，国外虽然有同类产品，高韧性，

实验室里做小样品是一回事，”团队成员、温度低了又会硬化，材料制备到性能评价，通过提高温度加速材料老化过程，必须保证性能稳定，这种学科交叉的机制，性能一致性都会出现新问题。长度却要达到数百米甚至上千米，韧性往往下降。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。此前，”马颖澈说，超光滑、原本在百公斤级铸锭上使用的工艺，带材表面随机出现了微小瑕疵。

“我们遇到问题，在放大到吨级工程化生产中，

20个月里，”马颖澈说。相当于头发丝直径的一半，“材料强度越高、40多道工序分布在12家企业，再锻打和轧制，否则一旦包壳管破裂，金属所学科范围宽广，查合金熔炼是不是有夹杂物，倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。

“一开始从国外采购，

“四超”基带

2023年底，从热轧、累计超过100人次，再一家一家衔接工艺，超高强度——厚度仅0.046毫米，但放大带来的问题是全方位的。“投入的人力物力很大。团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术，产生的磁场强度就越高，”

10米无磁钢棒

另一个“卡脖子”难题来自地下。获得外层高强、例如温度高了组织不均匀，

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