晶粒细化、Al元素、Zr（Hf， Sc）微量元素协同效应对核结构材料ODS钢的耐腐蚀性和力学性能的优化及机理研究

项目名称： 晶粒细化、Al元素、Zr（Hf， Sc）微量元素协同效应对核结构材料ODS钢的耐腐蚀性和力学性能的优化及机理研究

项目编号： No.11375230

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张涛

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 95万元

中文摘要： ODS合金以其优异的力学性能和抗辐照硬化、脆化性能而成为第四代裂变堆及ADS等未来先进核能系统结构材料的强有力的候选材料。但目前，ODS合金在先进核能系统工作环境（高温、强腐蚀）下的耐腐蚀性能及力学性能还不能满足实际应用的需要，需要进一步改善。本项目拟通过晶粒细化增加晶界密度、提高Cr元素的等效扩散系数、Al添加在合金表面形成致密氧化铝保护层、Zr(Hf,Sc)的添加抑制Al添加导致的氧化物晶粒粗化而提高氧化物数密度和晶界沉淀相数密度、抑制碳化钨的形成等原理及优化ODS制备工艺制备出高抗腐蚀性及力学性能优秀的ODS合金。系统地研究晶粒细化、Al、Zr(Hf,Sc)微量元素三者协同效应对ODS合金耐腐蚀及力学性能优化的物理机制，初步探索液态金属LBE对ODS合金的应力腐蚀脆化机制，为ODS合金抗腐蚀性和力学性能最大优化并最终应用于先进核能系统提供科学数据。

中文关键词： ODS钢；Zr/Al协同；晶粒细化；力学性能；抗氧化/腐蚀

英文摘要： Oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steels are promising candiated structural materilas for advanced nuclear energy facilities such as fission GEN IV and ADS because they exhibit good mechanical properties and good irradiation resistance to harde

英文关键词： ODS steel；Zr/Al synergestic；grain refinement；mechanical properties；corrosion/oxidation resistance