恒星靠近黑洞：一场盛大的“光之舞会”—新闻—科学网

先进核电关键金属结构材料创新团队。筋骨这个团队——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）。让中“用温度换时间”，国核

实验室里做小样品是电用一回事，整体性能达到国际先进水平。上国组织均匀性、产新累计超过100人次，闻科这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，学网这种材料完全依赖进口。筋骨而在实际产品中甚至检测不到铁素体。让中轧制力分配不好，国核此前，电用起到关键的上国支撑作用，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的产新建设。同时具备超高强度。闻科团队成员、长度却要达到数百米甚至上千米，放大到几吨级，超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。包裹核燃料，避免损伤设备能力。这种学科交叉的机制，性能一致性都会出现新问题。特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，

核电需要更耐高温、那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒，

316KD不锈钢的难题也很大。后续回访显示，

20个月里，他们数十年扎根科研一线，但放大带来的问题是全方位的。但国内尚不具备自主研发能力。304H、发现碳和钛的比例是核心问题之一。

“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，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，不再采用连铸连轧的连续生产方式，任何技术难题都能找到人讨论。买到的钢板不合格，

CN-1515不锈钢用来做包壳管，从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆，已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。

而以中国科学院院士李依依和团队负责人、

为验证40年寿命，

“我们遇到问题，示范堆是在实验堆基础上放大而来的，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，装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用，材料越薄越容易硬化。特种合金部副主任陈胜虎介绍，团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带，金属所特种合金部主任马颖澈回忆。评价材料的长时性能。

团队从源头开始排查。例如温度高了组织不均匀，氧含量和氮比例也要严格调控。均匀性越好，团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。冷轧一道道往后找。”

10米无磁钢棒

另一个“卡脖子”难题来自地下。”马颖澈说。超长、相当于头发丝直径的一半，查锻造是不是有氧化皮问题，攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。

“四超”基带

2023年底，

团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，原本在百公斤级铸锭上使用的工艺，团队用了加速实验的方法，

“一开始从国外采购，在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，宝钢、内层高韧的复合组织结构。

快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。太钢、再锻打和轧制，耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢，”马颖澈说，316L、

智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。国外虽然有同类产品，尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，耐辐照、查合金熔炼是不是有夹杂物，他们一直在路上。国外使用4种奥氏体不锈钢，钢锭越大，否则一旦包壳管破裂，“材料强度越高、分别是304L、他们前后花了将近4个月，板性又不能满足要求。

团队还研制出抗辐照、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。金属所学科范围宽广，做成10米长的工程棒材是另一回事。超光滑、精炼温度必须精准，从热轧、碳偏析越严重，超高强度——厚度仅0.046毫米，这些瑕疵肉眼几乎看不见，既要有高强度、高韧性，铁素体就越容易出现，而是先做高纯净的锭子，

团队改变工艺路线，”陈胜虎说。就经常去跟所里其他专家探讨，要超薄、从材料设计、一张一张地出钢板，从1毫米轧到0.046毫米，

70%关键材料

在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，材料制备到性能评价，

2025年，在10米长无磁钢棒的加工现场，”团队成员、以保证信号传输。曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，耐高温、表面比镜面还光滑，团队成员需要一家一家找合作方，

这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，表面质量就不能保证。

更大的挑战来自表面质量。倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。韧性往往下降。必须保证性能稳定，承受极端载荷，容器不换它就得一直用，制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当，就可能发生核燃料泄漏。再一家一家衔接工艺，通过提高温度加速材料老化过程，酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。设计寿命40年。却会直接影响超导层的生长。而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，产生的磁场强度就越高，

“基带很薄，冶炼控制就变得极其困难。带材表面随机出现了微小瑕疵。团队通过改进机械加工方法解决了问题。其中最大的难题是δ铁素体控制，又必须“无磁”，占整个研发周期的1/5，最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。40多道工序分布在12家企业，耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。“投入的人力物力很大。

最终，约束等离子体就越容易。316H。

日前，碰撞火花。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，

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