新兴铸管股份有限公司
Xinxing Ductile Iron Pipes Co.
国家材料腐蚀与防护科学数据中心分中心-智慧铸管-耐蚀钢铁材料数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
Intelligent Ductile Iron Pipe-Corrosion Resistant Steels Data Center
中文 | Eng 管理后台 数据审核 登录 反馈
金属所成功制备ADS系统用5吨级SIMP钢
2016-04-05 09:42:49 作者:本网整理来源:

  加速器驱动次临界ADS(Accelerator Driven Subcritical)系统是未来先进核嬗变能系统,不仅可以用以处理高放核废料,将其变为低放核废料,还可以利用期间产生的核能发电。ADS系统由加速器、散裂靶、反应堆三部分组成,其中散裂靶用结构材料需要同时具有耐高温、抗辐照、抗液态金属腐蚀等性能,目前国内外还没有可供参比的同类材料,因此其研发具有挑战性。

  在中科院核能先导专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”的支助下,中国科学院金属研究所杨柯、单以银研究团队在过去的5年时间内,完成了具有自主知识产权的散裂靶用结构材料新型耐高温抗辐照抗液态金属腐蚀马氏体耐热钢SIMP钢的成分、组织设计与优化,及其各项性能的评价与研究等多方面工作,申请与SIMP钢相关发明专利10余项。

  SIMP钢的制备是决定其性能的关键,其制备的难点主要有:难熔金属元素的熔解、超纯铁的制备、易活化元素含量的控制、成分均匀性控制、全部马氏体组织的获得等。自2011年,课题组相继完成了近百炉25公斤级实验室规模SIMP钢的冶炼,在SIMP钢的主元素和活化元素的控制以及钢的纯净化冶炼方面积累了丰富的研究经验。在2012年完成了500公斤级SIMP钢的冶炼,成分得到严格控制,其中S含量可低至5ppm2013年对SIMP钢的成分进行了进一步的优化,并完成了1吨级SIMP钢的冶炼,同时为其它研究组提供了研究所需的焊接材料和管材。2014年完成了2吨级SIMP钢的冶炼,明确了铸锭在规模增大后可能产生的制备技术难点,如成分均匀性问题。在总结以上冶炼经验的基础上,于20159月采用真空感应+真空自耗的工艺方法成功完成了5吨级SIMP钢的第一轮冶炼。SIMP钢的制备过程由小到大的整个历程如图1所示。5吨级SIMP钢铸锭形貌如图2所示。化学成分分析结果表明,5吨级铸锭的主元素均为最佳成分点,SP等杂质元素含量均控制在极低水平,NiMoAlNbTiCo等各类活化元素的含量也均控制在极低水平。锻造和热处理后的显微组织形貌观察表明(图3),5吨级SIMP钢获得了全马氏体的目标组织,各项常规力学性能均优于核电目前用同类钢种T91钢。20161月完成了5吨级SIMP钢的第二轮冶炼,进一步完善和固化了SIMP钢的大规模冶炼工艺。

  5吨级SIMP钢的成功制备,标志着ADS系统用散裂靶结构材料已达到工业化成熟阶段,我国已拥有了具有自主知识产权的耐高温、抗辐照、耐液态金属腐蚀新型结构材料,使我国在核用结构钢方面的研究开发达到了国际先进水平,可大大地推动中国ADS核嬗变系统的研究进程。

 

 

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态,我们网站会不断更新。希望大家一直关注国家材料腐蚀与防护科学数据中心http://www.ecorr.org

 

 

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心