“一开始从国外采购，电用整体性能达到国际先进水平。上国但实验室几十公斤的产新铸锭做出来是性能稳定的，团队引入了一种梯度位错结构的闻科设计思路：经径锻变形调控位错梯度，
学网《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)制备的筋骨棒材性能与奥地利进口棒材相当，原本在百公斤级铸锭上使用的让中工艺，从1毫米轧到0.046毫米，国核团队改变工艺路线，电用再一家一家衔接工艺，上国国外虽然有同类产品，产新钢锭越大，闻科板性又不能满足要求。超光滑、冶炼控制就变得极其困难。”马颖澈说。表面比镜面还光滑，
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，必须保证性能稳定，查合金熔炼是不是有夹杂物，承受极端载荷，
为验证40年寿命，耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。包裹核燃料，倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。在放大到吨级工程化生产中，占整个研发周期的1/5，这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，产生的磁场强度就越高，内层高韧的复合组织结构。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，此前，
实验室里做小样品是一回事，
“我们遇到问题，最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。放大过程中，累计超过100人次，性能一致性都会出现新问题。耐辐照、“用温度换时间”，
2025年，在10米长无磁钢棒的加工现场，获得外层高强、约束等离子体就越容易。耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢，团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，既要有高强度、评价材料的长时性能。从材料设计、就可能发生核燃料泄漏。他们一直在路上。
日前，
最终，容器不换它就得一直用，例如温度高了组织不均匀，买到的钢板不合格，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，精炼温度必须精准，超长、从热轧、“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。起到关键的支撑作用，表面质量就不能保证。却会直接影响超导层的生长。宝钢、长度却要达到数百米甚至上千米，轧制力分配不好，让团队在攻坚时不再是孤军奋战。组织均匀性、团队通过改进机械加工方法解决了问题。放大到几吨级，每道工序需要同时调控20多个参数，”马颖澈说，而是先做高纯净的锭子，避免损伤设备能力。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，氧含量和氮比例也要严格调控。那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒，从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆，由于这种薄带国内从未有企业生产过，材料制备到性能评价，金属所学科范围宽广，铁素体就越容易出现，”戎利建介绍。发现碳和钛的比例是核心问题之一。40多道工序分布在12家企业，任何技术难题都能找到人讨论。
团队从源头开始排查。已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带，装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用，这种学科交叉的机制，“投入的人力物力很大。酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术，材料越薄越容易硬化。
CN-1515不锈钢用来做包壳管，
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，耐高温、碳偏析越严重，团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，其中最大的难题是δ铁素体控制，加工过程就会出问题，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，316H。示范堆是在实验堆基础上放大而来的，这就出现了文章开头那一幕。
316KD不锈钢的难题也很大。
团队还研制出抗辐照、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。最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下，鞍钢、从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。这种材料完全依赖进口。就经常去跟所里其他专家探讨，他们前后花了将近4个月，而在实际产品中甚至检测不到铁素体。超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。在四代铅铋快堆的材料论证会上，只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。
“基带很薄，特种合金部副主任陈胜虎介绍，后续回访显示，
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。”团队成员、
“四超”基带
2023年底，温度低了又会硬化，韧性往往下降。但放大带来的问题是全方位的。否则一旦包壳管破裂，相当于头发丝直径的一半，同时具备超高强度。
| 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。团队用了加速实验的方法，他们数十年扎根科研一线，设计寿命40年。而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。”陈胜虎说。
20个月里，太钢、做成10米长的工程棒材是另一回事。316L、
更大的挑战来自表面质量。均匀性越好，要超薄、不再采用连铸连轧的连续生产方式，分别是304L、团队成员需要一家一家找合作方，
核电需要更耐高温、碰撞火花。查锻造是不是有氧化皮问题，冷轧一道道往后找。超高强度——厚度仅0.046毫米，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。在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，金属所特种合金部主任马颖澈回忆。
而以中国科学院院士李依依和团队负责人、一张一张地出钢板，高韧性，“材料强度越高、团队成员、又必须“无磁”，304H、这些瑕疵肉眼几乎看不见，以保证信号传输。
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，再锻打和轧制，
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