氧化物弥散强化合金及管材

项目持有方：金属研究所
应用范围：作为新一代核反应堆包壳及容器材料，用于事故耐受燃料包壳材料，可提高反应堆抵御严重事故的能力,显著提升堆芯的安全性能。 
技术简介：氧化物弥散强化合金，可抵御高温氧化腐蚀、抑制时效脆化、延缓中子辐照肿胀并具有良好高温拉伸强度和蠕变强度。实现了批量制备14Cr-ODS-FeCrAI管材，外径9.5mm，壁厚0.3mm，长度4m 。合金具有优异的强塑性匹配，在高温1000℃时仍能维持100MPa级别的屈服强度。通过360℃/B/Li/100天动态水溶液腐蚀、360℃/18.6MPa/100天静态水溶液浸泡和1200℃/8h高温水蒸汽腐蚀试验，证明该合金具有优异抗腐蚀、抗氧化性能。 
主要指标：1.微观结构合金基体内弥散分布纳米氧化物颗粒，平均直径7.1nm，数密度6.24 x 1022m-3，通过钉扎晶界和位错移动提高合金的高温力学性能。  2.抗腐蚀性能在360℃静态水溶液中浸泡100天，与同批次的Z合金相比，14Cr-ODS-FeCrAl管的平均质量增重速率常数低了两个数量级，氧化膜厚度只有0.2um。在360℃动态水溶液中腐蚀100天，14Cr-ODS-FeCrAI管的质量增重和氧化膜厚度比同批次氧化膜开裂的Zr合金显著降低。在1200℃/0.1 MPa/8h水蒸汽腐蚀中，14Cr-ODS-FeCrAI管形成致密氧化铝薄膜，与基体紧密结合，阻碍水蒸汽对合金基体的腐蚀，同批次Zr合金管已整体断裂。      
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