先进核能系统用氧化物弥散强化钢成分设计及制备工艺研究进展

翟亚中; 车洪艳; 何西扣; 包汉生

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2023090012

粉末冶金技术 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (4) : 484 -496. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2023090012

先进核能系统用氧化物弥散强化钢成分设计及制备工艺研究进展

翟亚中, 车洪艳, 何西扣, 包汉生

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摘要

核能是一种清洁能源，发展具有更高安全性和经济性的第四代核能系统是当下各国的研究热点。传统锆合金已经无法适应第四代核能系统苛刻的服役环境，开发具有优异综合性能的材料成为核能工程应用领域亟待解决的问题。氧化物弥散强化钢（oxide dispersion strengthened,ODS）因具有良好的综合性能被认为是第四代核能系统反应堆包壳的重要候选材料，是核材料领域的研究热点。氧化物弥散强化钢优异的性能源于其合理的成分设计及独特的显微组织，高数密度的弥散氧化物粒子极大地改善了合金的高温力学性能及抗辐照性能。尽管世界各国围绕氧化物弥散强化钢成分设计-性能-制备工艺开展了大量的研究工作，但是在批量生产方面仍然存在挑战，制约了氧化物弥散强化钢的工程应用。本文就国内外氧化物弥散强化钢的显微组织、成分设计及制备技术等研究工作进行总结和分析，对氧化物弥散强化钢在核能领域的应用前景和当下存在的问题进行总结和展望，为核级氧化物弥散强化钢的发展提供参考。