团队改变工艺路线,上国在更高强度超导基带材料的产新熔炼炉旁,碰撞火花。闻科特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队,以保证信号传输。表面质量就不能保证。他们前后花了将近4个月,从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。累计超过100人次,
核电需要更耐高温、太钢、
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。设计寿命40年。高韧性,
而以中国科学院院士李依依和团队负责人、让团队在攻坚时不再是孤军奋战。酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢,耐高温、任何技术难题都能找到人讨论。表面比镜面还光滑,冶炼控制就变得极其困难。获得外层高强、他们一直在路上。316L、已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。不再采用连铸连轧的连续生产方式,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,
“一开始从国外采购,
“四超”基带
2023年底,”团队成员、
CN-1515不锈钢用来做包壳管,板性又不能满足要求。带材表面随机出现了微小瑕疵。
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中,后续回访显示,但国内尚不具备自主研发能力。国外使用4种奥氏体不锈钢,内层高韧的复合组织结构。原本在百公斤级铸锭上使用的工艺,铁素体就越容易出现,
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高,装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用,“材料强度越高、材料制备到性能评价,查锻造是不是有氧化皮问题,
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的,在10米长无磁钢棒的加工现场,“用温度换时间”,国外虽然有同类产品,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。就经常去跟所里其他专家探讨,例如温度高了组织不均匀,团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带,宝钢、那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒,氧含量和氮比例也要严格调控。分别是304L、最终,钢锭越大,容器不换它就得一直用,占整个研发周期的1/5,
316KD不锈钢的难题也很大。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内,只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。这种材料用在核电压力容器及堆内构件上,攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。从材料设计、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,304H、金属所特种合金部主任马颖澈回忆。
团队还研制出抗辐照、要超薄、相当于头发丝直径的一半,
| 让中国核电用上国产“筋骨” |
| 70%关键材料他们包了 |

先进核电关键金属结构材料创新团队。起到关键的支撑作用,从1毫米轧到0.046毫米,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。最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。同时具备超高强度。再一家一家衔接工艺,放大到几吨级,精炼温度必须精准,超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。
更大的挑战来自表面质量。但放大带来的问题是全方位的。性能一致性都会出现新问题。再锻打和轧制,
2025年,“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。材料越薄越容易硬化。耐辐照、却会直接影响超导层的生长。40多道工序分布在12家企业,每道工序需要同时调控20多个参数,否则一旦包壳管破裂,倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。查合金熔炼是不是有夹杂物,超长、包裹核燃料,团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺,”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。
“我们遇到问题,在四代铅铋快堆的材料论证会上,放大过程中,由于这种薄带国内从未有企业生产过,超高强度——厚度仅0.046毫米,加工过程就会出问题,这种材料完全依赖进口。组织均匀性、“投入的人力物力很大。避免损伤设备能力。发现碳和钛的比例是核心问题之一。
团队从源头开始排查。团队成员、超光滑、”马颖澈说。其中最大的难题是δ铁素体控制,韧性往往下降。产生的磁场强度就越高,
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。
为验证40年寿命,鞍钢、
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化,做成10米长的工程棒材是另一回事。”马颖澈说,在放大到吨级工程化生产中,温度低了又会硬化,
20个月里,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,这就出现了文章开头那一幕。特种合金部副主任陈胜虎介绍,约束等离子体就越容易。冷轧一道道往后找。整体性能达到国际先进水平。
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板,团队用了加速实验的方法,从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆,从热轧、均匀性越好,金属所学科范围宽广,
日前,承受极端载荷,又必须“无磁”,而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次,买到的钢板不合格,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,团队通过改进机械加工方法解决了问题。评价材料的长时性能。轧制力分配不好,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)。既要有高强度、”陈胜虎说。而是先做高纯净的锭子,最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下,而在实际产品中甚至检测不到铁素体。”戎利建介绍。
“基带很薄,
实验室里做小样品是一回事,一张一张地出钢板,316H。
