近日,核能安全所科研團隊在中國抗中子輻照鋼(CLAM鋼)疲勞性能研究方面取得重要進展,完成了不同熱處理條件下CLAM鋼疲勞裂紋擴展行為的研究,建立了微觀組織與疲勞裂紋擴展行為的關(guān)系,驗證了其在國際熱核聚變實驗堆(ITER)實驗包層模塊(TBM)的疲勞服役安全性。相關(guān)成果發(fā)表在國際核材料頂級期刊Journal of Nuclear Materials上。
在服役過程中,聚變堆包層結(jié)構(gòu)材料持續(xù)受到來自堆芯等離子體聚變產(chǎn)生的高熱載荷沖擊,疲勞性能成為包層結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標之一。為評估材料組織對疲勞性能的影響,研究人員開展了不同熱處理條件下CLAM鋼疲勞裂紋擴展行為研究。結(jié)果表明,通過熱處理調(diào)控馬氏體板條與析出相尺寸,可有效提高材料抵抗疲勞裂紋擴展的能力,從而保證ITER-TBM服役壽期內(nèi)的疲勞服役安全性,為未來聚變堆等先進核能系統(tǒng)的發(fā)展提供材料支持。
CLAM鋼可應(yīng)用于聚變堆、聚變裂變混合堆和裂變鉛基堆等先進核能系統(tǒng)。本研究得到國家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項和國家自然科學(xué)基金項目的資助。
文章鏈接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311518308249
熱處理工藝對CLAM鋼疲勞裂紋擴展壽命的影響