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。相關成果發表在國際核材料頂級期刊Journal of Nuclear Materials上。
在服役過程中，聚變堆包層結構材料持續受到來自堆芯等離子體聚變產生的高熱載荷沖擊，疲勞性能成為包層結構設計的重要指標之一。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。結果表明，通過熱處理調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服役壽期內的疲勞服役安全性，為未來聚變堆等先進核能系統的發展提供材料支持。
CLAM鋼可應用于聚變堆、聚變裂變混合堆和裂變鉛基堆等先進核能系統。本研究得到國家磁約束核聚變能發展研究專項和國家自然科學基金項目的資助。
熱處理工藝對CLAM鋼疲勞裂紋擴展壽命的影響
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