噸級中國低活化馬氏體鋼制備成功

未來核聚變堆用先進包層結構重要候選材料

　　近日，中國科學院金屬研究所研究員楊柯和單以銀領導的先進鋼鐵結構材料課題組與國內特鋼企業合作，成功完成了中國低活化馬氏體(China Low Activation Martensite，CLAM)的噸級規模冶煉，噸級CLAM鋼鑄錠的化學成分均勻性好，達到成分設計要求。

　　CLAM鋼是具有中國自主知識產權的未來核聚變堆用先進包層結構的重要候選材料。實驗室小規模冶煉的CLAM鋼的性能已達到國際同類鋼種的先進水平，如歐洲的Eurofer97、日本的F82H，以及美國的9Cr2WVTa等。然而未來核聚變堆中結構模塊的體積大，因此需要低活化鋼達到大規模的噸級冶煉，這是其最終能否應用于未來核聚變堆的關鍵問題之一。目前，歐洲和日本已實現各自鋼種的噸級規模冶煉，如歐洲已成功完成了3.5噸級Eurofer97鋼的冶煉，日本也正在進行5噸級F82H鋼的冶煉，其成分控制和性能水平均在不斷完善中。

　　中科院金屬所先進鋼鐵結構材料課題組自2004年以來，一直與中科院等離子物理研究所合作，開展CLAM鋼的研究工作。相繼完成了十余爐25公斤級CLAM鋼的實驗室規模冶煉，在CLAM鋼的主合金化元素和活化元素的控制以及鋼的純凈化方面積累了豐富經驗，在2006年進一步完成了500公斤級CLAM鋼的冶煉，其成分控制和力學性能均達到同期國外同類鋼種的先進水平。通過對前期工作的積累和總結，2009年11月，課題組與國內特鋼企業成功地完成了CLAM鋼的噸級規模冶煉，噸級CLAM鋼鑄錠的化學成分均勻性好，鑄錠中對Ni、Cu、Al等活化元素均較好地控制在0.01%以下的低水平。鍛造和熱處理后，鋼的力學性能達到設計指標要求。目前，噸級CALM鋼已被加工成各類尺寸型材，用于進行未來核聚變反應堆用先進包層結構材料的模擬實驗研究。

　　噸級CLAM鋼的制備成功，使我國在核聚變堆用低活化鋼方面的研究真正達到了國際先進水平，可大大地推動中國核聚變堆的研究進程，增強我國在國際熱核聚變反應堆(ITER計劃)研究中的競爭優勢。