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公开(公告)号：CN110004367B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910347290.X
申请日：2019-04-28
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
摘要： 本发明属于核电管材制备技术领域，具体公开了一种核燃料包壳材料用的氧化物弥散强化(ODS)FeCrAl合金管材的制备方法，旨在实现高强度ODS‑FeCrAl合金薄壁管材的国产化。该ODS‑FeCrAl合金管材的制备采用冷轧+道次热处理工艺，其特征在于：轧制速度控制在100～600转/分钟，管材变形量控制在10％～50％。每道次的热处理采用真空退火方式，退火温度为700℃～1050℃，保温时间为30～90分钟。本发明所述管材制备方法不会影响ODS‑FeCrAl合金中Y‑Al‑O氧化物强化相的颗粒大小和弥散状态，制得的管材具有晶粒细小、组织均匀的晶体结构，且ODS管材具有优异的强度和抗蠕变能力，以及优秀的抗氧化、辐照肿胀性能。
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公开(公告)号：CN109972048A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201810515258.3
申请日：2018-05-25
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： C22C38/26 , C22C38/24 , C22C38/02 , C22C38/04 , B21C37/06 , C22C38/06 , C21D1/25 , C21D1/30 , C21D8/10 , C21D9/08
摘要： 本发明涉及在核反应堆中表现出较高的抗中子辐照性及耐腐蚀性、耐高温的燃料包壳管领域，具体为一种核反应堆核燃料包壳用FeCrAl合金与T91铁素体/马氏体耐热钢复合管及其制备方法。内层为铁素体/马氏体耐热钢材料，外层为FeCrAl合金材料，二者之间为铁基材料辅助层，其制备步骤：无缝复合管坯料的表面抛光→无缝复合管坯料的除气装配封装→热变形加工冶金复合→退火热处理→冷轧冷拔及中间退火→最终热处理→矫直→清洗→成品检验，该方法由外层、中间过渡层及内层管组装后，经排气后装配封装成无缝复合管坯料并焊接端头密封，经加热后，采用热变形加工形成冶金复合的无缝复合管坯，最终通过冷变形加工成所需规格的成品管。
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公开(公告)号：CN109594017A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811422686.8
申请日：2018-11-27
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
CPC分类号： C22C38/06 , C21D8/105 , C22C32/0026 , C22C33/0285 , C22C38/005 , C22C38/02 , C22C38/22 , C22C38/24 , C22C38/28
摘要： 一种氧化物弥散强化FeCrAl合金管材的制备方法。本发明属于核电管材制备技术领域，具体公开了一种核燃料包壳材料用的氧化物弥散强化(ODS)FeCrAl合金管材的制备方法，旨在实现高强度ODS-FeCrAl合金薄壁管材的国产化。该ODS-FeCrAl合金管材的制备采用冷轧+道次热处理工艺，其特征在于：轧制速度控制在100～600转/分钟，管材变形量控制在10％～50％。每道次的热处理采用真空退火方式，退火温度为700℃～1150℃，保温时间为30～90分钟。本发明所述管材制备方法不会影响ODS-FeCrAl合金中Y-Al-O氧化物强化相的颗粒大小和弥散状态，制得的管材具有晶粒细小、组织均匀的晶体结构，且ODS管材具有优异的强度和抗蠕变能力，以及优秀的抗氧化、辐照肿胀性能。
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公开(公告)号：CN108796345A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201711105346.8
申请日：2017-11-10
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： C22C33/02 , B22F9/08 , B22F1/00 , C22C38/22 , C22C38/24 , C22C38/28 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/06
摘要： 本发明提供了一种纳米复合氧化物强化Fe基合金的制备方法，具体步骤为：第一步，依据合金组分熔炼含Y合金母锭，氩气雾化制粉获得含有活泼元素的铁基合金粉末；第二步，含Y铁基合金粉末在高真空、高温气氛下进行热处理完成活泼元素在粉末晶界、缺陷和表面的元素偏聚；第三步，将已经发生元素偏聚的合金粉末在低氧浓度、中温条件下进行氧化，通过氧的向内扩散实现活泼元素的氧化物纳米颗粒在粉末晶界、缺陷和表面的饱和溶解与析出；第四步，调节热等静压或热挤压的致密化条件，实现粉体到合金的转化过程。该方法工艺过程相对简单、能有效控制氧浓度、弥散效果好，制备的Fe基合金具有组织均匀、氧化物纳米团簇弥散分布和力学强度高等特点。
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公开(公告)号：CN107967950A
公开(公告)日：2018-04-27
申请号：CN201711059022.5
申请日：2017-11-01
申请人： 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： G21C3/62 , G21C21/10 , C04B35/622 , C04B35/565
摘要： 本发明公开了一种燃料芯块的制造方法以及燃料芯块，燃料芯块的制造方法包括：S1、根据质量百分比称取以下各原料：氧化钇0-8％、氧化铝0-10％、氧化硅0-8％、碳化锆5-80％，余量为碳化硅；S2、将原料与乙醇混合后，加入聚乙烯亚胺，球磨混合均匀，形成混料；S3、取5-20％的混料均匀混合在乙醇中形成浆料，将浆料喷洒在滚动的TRISO颗粒表面，烘干形成待压粉料；S4、将待压粉料压制形成内核素坯；S5、取步骤S2中剩余的混料，压制形成为管体素坯；S6、将内核素坯装配到管体素坯中，压制，致密化烧结，制得燃料芯块。本发明采用SiC/ZrC复合材料作为燃料芯块的基体，提高燃料芯块的高温稳定性；利用ZrC可溶于强酸、强碱的特性，降低乏燃料芯块后处理难度，有利于燃料芯块循环利用。
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公开(公告)号：CN109972048B
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN201810515258.3
申请日：2018-05-25
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： C22C38/26 , C22C38/24 , C22C38/02 , C22C38/04 , B21C37/06 , C22C38/06 , C21D1/25 , C21D1/30 , C21D8/10 , C21D9/08
摘要： 本发明涉及在核反应堆中表现出较高的抗中子辐照性及耐腐蚀性、耐高温的燃料包壳管领域，具体为一种核反应堆核燃料包壳用FeCrAl合金与T91铁素体/马氏体耐热钢复合管及其制备方法。内层为铁素体/马氏体耐热钢材料，外层为FeCrAl合金材料，二者之间为铁基材料辅助层，其制备步骤：无缝复合管坯料的表面抛光→无缝复合管坯料的除气装配封装→热变形加工冶金复合→退火热处理→冷轧冷拔及中间退火→最终热处理→矫直→清洗→成品检验，该方法由外层、中间过渡层及内层管组装后，经排气后装配封装成无缝复合管坯料并焊接端头密封，经加热后，采用热变形加工形成冶金复合的无缝复合管坯，最终通过冷变形加工成所需规格的成品管。
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公开(公告)号：CN108796345B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201711105346.8
申请日：2017-11-10
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： C22C33/02 , B22F9/08 , B22F1/00 , C22C38/22 , C22C38/24 , C22C38/28 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/06
摘要： 本发明提供了一种纳米复合氧化物强化Fe基合金的制备方法，具体步骤为：第一步，依据合金组分熔炼含Y合金母锭，氩气雾化制粉获得含有活泼元素的铁基合金粉末；第二步，含Y铁基合金粉末在高真空、高温气氛下进行热处理完成活泼元素在粉末晶界、缺陷和表面的元素偏聚；第三步，将已经发生元素偏聚的合金粉末在低氧浓度、中温条件下进行氧化，通过氧的向内扩散实现活泼元素的氧化物纳米颗粒在粉末晶界、缺陷和表面的饱和溶解与析出；第四步，调节热等静压或热挤压的致密化条件，实现粉体到合金的转化过程。该方法工艺过程相对简单、能有效控制氧浓度、弥散效果好，制备的Fe基合金具有组织均匀、氧化物纳米团簇弥散分布和力学强度高等特点。
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公开(公告)号：CN108193033A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201711269026.6
申请日：2017-12-05
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
CPC分类号： Y02E30/40 , C21D6/002 , C21D6/008 , C22C38/004 , C22C38/005 , C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22 , G21C3/07
摘要： 本发明具体提供了本发明一种核燃料包壳材料FeCrAl合金的热处理方法，其特征在于，工艺流程是：(1)将试样置入1230℃温度环境下，保温20小时，空冷，消除有害相和成分偏析。(2)固溶处理：将试样置于800℃保温3小时，空冷。消除核燃料包壳材料FeCrAl合金在开坯锻造、热轧、冷轧过程中的加工硬化，制备组织均匀性高，晶粒尺寸小于90μm的FeCrAl合金包壳材料。
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公开(公告)号：CN107967950B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201711059022.5
申请日：2017-11-01
申请人： 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
IPC分类号： G21C3/62 , G21C21/10 , C04B35/622 , C04B35/565
摘要： 本发明公开了一种燃料芯块的制造方法以及燃料芯块，燃料芯块的制造方法包括：S1、根据质量百分比称取以下各原料：氧化钇0‑8％、氧化铝0‑10％、氧化硅0‑8％、碳化锆5‑80％，余量为碳化硅；S2、将原料与乙醇混合后，加入聚乙烯亚胺，球磨混合均匀，形成混料；S3、取5‑20％的混料均匀混合在乙醇中形成浆料，将浆料喷洒在滚动的TRISO颗粒表面，烘干形成待压粉料；S4、将待压粉料压制形成内核素坯；S5、取步骤S2中剩余的混料，压制形成为管体素坯；S6、将内核素坯装配到管体素坯中，压制，致密化烧结，制得燃料芯块。本发明采用SiC/ZrC复合材料作为燃料芯块的基体，提高燃料芯块的高温稳定性；利用ZrC可溶于强酸、强碱的特性，降低乏燃料芯块后处理难度，有利于燃料芯块循环利用。
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公开(公告)号：CN108165717A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201711267910.6
申请日：2017-12-05
申请人： 中国科学院金属研究所 , 中广核研究院有限公司 , 中国广核集团有限公司 , 中国广核电力股份有限公司
CPC分类号： C21D8/105 , B21C37/06 , C22C38/004 , C22C38/005 , C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22
摘要： 本发明涉及一种核燃料元件用FeCrAl合金管材的制备方法，属于核电管材制备技术领域。其工艺流程是通过冶炼得到合金铸锭，锻造成棒材并机加得到管坯，采用精轧工艺制备合金管材。其特征在于：冷轧总变形控制在10％～50％范围内，冷轧进给量控制在0.5～2之间，轧制道次控制在3～15道次，转速控制在每分钟15～60转。退火温度为700℃‑1100℃，保温20～60分钟。本发明方法具有工艺简单，生产灵活性大，成本低的特点。
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