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含Ti低活化FeCrV基中熵合金的铅铋腐蚀性能研究

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核科学与技术 2024年第3期12卷 151-161页

作者：杨文平夏松钦佟振峰华北电力大学核科学与技术学院北京

本研究采用电弧熔炼法制备了低活化且等原子比的FeCrV以及含Ti的FeCrVTi中熵合金,并对其相结构和铅铋腐蚀性能进行了研究。在相组成方面,表征结果显示FeCrV合金为BCC单相结构,FeCrVTi合金为BCC + Laves双相结构,同时表征结果与热力学参... 详细信息

本研究采用电弧熔炼法制备了低活化且等原子比的FeCrV以及含Ti的FeCrVTi中熵合金,并对其相结构和铅铋腐蚀性能进行了研究。在相组成方面,表征结果显示FeCrV合金为BCC单相结构,FeCrVTi合金为BCC + Laves双相结构,同时表征结果与热力学参数经验标准的预测结果相互吻合,证实了利用热力学参数开发与设计合金的可行性。然后,耐铅铋腐蚀性能方面,结果发现由于Ti的加入,FeCrVTi合金的耐铅铋腐蚀性能与FeCrV合金相比并未得到提升,同时还有一定程度的腐蚀层脱落现象。最后,通过表面和截面分析合金的腐蚀机理,推断出FeCrV合金以氧化腐蚀为主,而FeCrVTi合金以BCC相的氧化腐蚀和Laves相的溶解腐蚀为主。本研究为铅冷快堆和ADS系统的耐铅铋腐蚀性和低活化性结构材料的开发提供了新的思路和观点。

关键词：低活化材料中熵合金铅铋腐蚀 Laves相

聚变堆候选金属材料的惰性气体离子辐照损伤的研究

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原子核物理评论 2006年第2期23卷 167-169页

作者：张崇宏中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

综述了有关核聚变反应堆材料的辐照损伤问题的研究,主要包括国产316L奥氏体不锈钢中氦的扩散与氦泡形核生长的研究、316L及低活化FeCrMn合金的高能Ar离子辐照缺陷与空洞肿胀的研究、近期开展的低活化马氏体钢和氧化物颗粒弥散强化合金... 详细信息

综述了有关核聚变反应堆材料的辐照损伤问题的研究,主要包括国产316L奥氏体不锈钢中氦的扩散与氦泡形核生长的研究、316L及低活化FeCrMn合金的高能Ar离子辐照缺陷与空洞肿胀的研究、近期开展的低活化马氏体钢和氧化物颗粒弥散强化合金的高能Ne离子辐照损伤和效应的研究成果。

关键词：聚变堆候选材料辐照损伤氦泡低活化材料

中国低活化马氏体钢TIG焊焊接接头的高温蠕变性能分析

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焊接学报 2016年第3期37卷 5-8,129页

作者：雷玉成张鑫陈玲陆超黄飞江苏大学材料科学与工程学院镇江212013 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 东南大学材料科学与工程学院南京211189

文中在钨极氩弧焊条件下，在温度823K和180—260MPa应力水平下对CLAM钢焊接接头的蠕变性能进行了研究，作出蠕变曲线，建立数学模型分析预测蠕变变形机制．结果表明，CLAM钢TIG焊焊接接头表现出典型的三阶段蠕变过程；Or温度一定的情况... 详细信息

文中在钨极氩弧焊条件下，在温度823K和180—260MPa应力水平下对CLAM钢焊接接头的蠕变性能进行了研究，作出蠕变曲线，建立数学模型分析预测蠕变变形机制．结果表明，CLAM钢TIG焊焊接接头表现出典型的三阶段蠕变过程；Or温度一定的情况下随着应力水平的提高，稳态蠕变速率增加，断裂时间变短．通过蠕变方程得到的稳态阶段焊接接头的应力因子n大于合金典型值3～7，其激活能Q约为436kJ／（mol·K），并且大于铁的自扩散激活能（300kJ／（mol·K）），显示为位错主要控制蠕变变形．

关键词：低活化材料焊接接头蠕变曲线蠕变变形机制

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中国低活化马氏体钢CLAM研究进展

核科学与工程 2007年第1期27卷 41-50,85页

作者：黄群英李春京李艳芬刘少军吴宜灿李建刚万发荣巨新单以银郁金南朱升云张品源杨建锋韩福生孔明光李合琴室贺健夫长坂琢也中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031 北京科技大学北京100083 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016 中国原子能科学研究院北京102413 西安交通大学陕西西安710000 中国科学院固体物理研究所安徽合肥230031 合肥工业大学安徽合肥230000 日本国立聚变研究所

低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。国际上给予了高度重视,许多国家都在研发其特有的RAFM钢。中科院等离子体物理研究所在与国内外多家单位的合作下发展了中国低活化马氏体钢———C... 详细信息

低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。国际上给予了高度重视,许多国家都在研发其特有的RAFM钢。中科院等离子体物理研究所在与国内外多家单位的合作下发展了中国低活化马氏体钢———CLAM。本文总结了CLAM钢研制发展的主要进展,包括其成分优化设计、冶炼加工制备工艺、物理性能、机械性能、辐照性能及与液态LiPb的相容性等测试与研究以及各种焊接工艺研究等,并对今后的发展方向进行了展望。

关键词：聚变堆低活化材料 CLAM钢性能测试

热处理对FeCrVTiMo高熵合金微观组织及力学性能的影响

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热加工工艺 2018年第14期47卷 223-226页

作者：张博文唐清秋钟志宏合肥工业大学材料科学与工程学院

核反应堆材料问题一直是制约先进核能发展的主要瓶颈之一,开发低活化材料的需求十分迫切。高熵合金这一概念的提出为低活化材料提供了新的发展思路。选择Fe、Cr、V、Ti、Mo五种低活化元素作为主元素,进行了调整Mo元素含量的真空熔炼。... 详细信息

核反应堆材料问题一直是制约先进核能发展的主要瓶颈之一,开发低活化材料的需求十分迫切。高熵合金这一概念的提出为低活化材料提供了新的发展思路。选择Fe、Cr、V、Ti、Mo五种低活化元素作为主元素,进行了调整Mo元素含量的真空熔炼。结果都形成了较为均匀的固溶体组织。合金的微观组织分为BCC1和BCC2两相,并且在BCC2相中出现了有序固溶体。FeCrVTiMo高熵合金经均匀化热处理之后未出现新相,元素的富集程度增加,力学性能下降。

关键词：高熵合金低活化材料高温性能

FeCrVTi基高熵合金微观组织及性能研究

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FeCrVTi基高熵合金微观组织及性能研究

作者：张博文合肥工业大学

学位级别：硕士

高熵合金是一种新型合金设计理念,具有较高的混合熵,从而抑制金属间化合物的出现,获得简单结构的固溶体组织。高熵合金具有高强度、高硬度、优异的高温力学性能等特性,并且高熵合金的成分选择灵活,能发挥各主元的特性,具有广泛的潜在应... 详细信息

高熵合金是一种新型合金设计理念,具有较高的混合熵,从而抑制金属间化合物的出现,获得简单结构的固溶体组织。高熵合金具有高强度、高硬度、优异的高温力学性能等特性,并且高熵合金的成分选择灵活,能发挥各主元的特性,具有广泛的潜在应用。耐高温、抗辐照的结构材料是核反应堆的关键材料,高熵合金概念的提出为开发此材料提供了新的思路。本文以FeCrVTi系高熵合金为对象,研究了元素添加及含量的改变和热处理工艺对高熵合金微观组织及力学性能的影响,得到的主要结论如下:添加不同的元素对等摩尔比FeCrVTi系高熵合金的微观组织和力学性能有很大的影响。合金主要由BCC相组成,其硬度与合金体系的Ω值成反比,合金比较脆,大多在弹性阶段就发生断裂。由BCC1及BCC2相组成的FeCrVTiMo高熵合金具有较高的屈服强度,其铸态抗压强度随温度的升高而先升高然后降低,断裂方式由脆断变为韧断。在1250 oC高温均匀化12 h后,合金的抗压强度和塑性下降程度较少,而经过700 oC长时间的时效处理后,合金出现共析反应有初生α钛相析出,合金的塑性及抗压强度下降。为了提高合金的力学性能,基于价电子浓度理论,设计了FeCrVTiMnX(X=Mo,W)非等摩尔比高熵合金。结果表明,铸态合金的组织较为均匀,在高温下仍能保持较高的抗压强度。经700 oC时效处理之后,有初生及次生α钛相出现,细小弥散的次生α钛相可以提高合金的抗压强度,但随着时效时间的延长,次生α钛相长大导致合金的力学性能下降。相较于FeCrVTiMo高熵合金,FeCrVTiMnX系高熵合金经长时间时效过后抗压强度有显著提高。为了使合金中具有FCC相并提高合金的塑性,设计了价电子浓度值为7.95的FeCrMnCuV高熵合金。研究发现其由BCC结构的母相和具有纳米尺寸的FCC富铜析出相组成。铸态合金的屈服强度为577 MPa,压缩应变大于10%,塑性较好。经700℃,1500 h时效之后,合金的硬度和屈服强度增加。

关键词：高熵合金低活化材料时效处理力学性能

氚增殖包层对CFETR纵场波纹度的影响研究

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齐齐哈尔大学学报（自然科学版） 2022年第2期38卷 7-10,14页

作者：郑旭朱银锋唐梦雨吴小四吴琪刚安徽建筑大学机械与电气工程学院合肥230601 中科院等离子体物理研究所合肥230031

氚增殖包层作为中国聚变工程实验堆的核心部件之一,其主要功能是实现氚增殖,为聚变反应提供氚燃料。由于聚变反应产生的中子会使材料活化,因此,CFETR氚增殖包层采用低活化钢作为结构材料。低活化钢材料的铁磁特性会使等离子体区域产生... 详细信息

氚增殖包层作为中国聚变工程实验堆的核心部件之一,其主要功能是实现氚增殖,为聚变反应提供氚燃料。由于聚变反应产生的中子会使材料活化,因此,CFETR氚增殖包层采用低活化钢作为结构材料。低活化钢材料的铁磁特性会使等离子体区域产生磁场绕动影响装置等离子体运行的稳定性。针对CFETR装置开展纵场波纹度的研究,建立了磁场分析的有限元模型,计算了F28H、CLF-1等低活化钢的波纹度分布,得到了不同结构材料的磁场强度和波纹度大小,结果显示,磁饱和值较低的结构材料有利于降低磁场波纹度。本研究可以为后续包层材料的选择与优化提供一定的参考。

关键词：低活化材料波纹度纵场线圈聚变堆电磁分析

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中国低活化马氏体钢CLAM研究进展

中国低活化马氏体钢CLAM研究进展

第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议

作者：黄群英李春京李艳芬刘少军吴宜灿李建刚万发荣巨新单以银郁金南朱升云张品源杨建锋韩福生孔明光李合琴室贺健夫长坂琢也中国科学院等离子体物理研究所北京科技大学中国科学院金属研究所中国原子能科学研究院西安交通大学中国科学院固体物理研究所合肥工业大学日本国立聚变研究所

低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。国际上给予了高度重视,许多国家都在研发其特有的RAFM钢。中科院等离子体物理研究所在与国内外多家单位的合作下发展了中国低活化马氏体钢——CLA... 详细信息

低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。国际上给予了高度重视,许多国家都在研发其特有的RAFM钢。中科院等离子体物理研究所在与国内外多家单位的合作下发展了中国低活化马氏体钢——CLAM。本文总结了CLAM钢研制发展的主要进展,包括其成分优化设计、冶炼加工制备工艺、物理性能、机械性能、辐照性能及与液态LiPb的相容性等测试与研究以及各种焊接工艺研究等,并对今后的发展方向进行了展望。

关键词：聚变堆低活化材料 CLAM钢性能测试

来源： cnki会议评论

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中国低活化马氏体钢CLAM蠕变性能研究

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