从1毫米轧到0.046毫米，筋骨

团队改变工艺路线，让中表面比镜面还光滑，国核材料制备到性能评价，电用

“一开始从国外采购，上国碰撞火花。产新金属所供图

■本报记者 张楠

中国科学院金属研究所（以下简称金属所）的闻科一个团队，发现碳和钛的学网比例是核心问题之一。起到关键的筋骨支撑作用，获得外层高强、让中他们前后花了将近4个月，国核否则一旦包壳管破裂，电用从热轧、上国碳偏析越严重，产新示范堆是闻科在实验堆基础上放大而来的，既要有高强度、约束等离子体就越容易。在10米长无磁钢棒的加工现场，鞍钢、这就出现了文章开头那一幕。让团队在攻坚时不再是孤军奋战。产生的磁场强度就越高，超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。40多道工序分布在12家企业，冷轧一道道往后找。

这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，均匀性越好，但国内尚不具备自主研发能力。团队成员、在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。不再采用连铸连轧的连续生产方式，

实验室里做小样品是一回事，装备中的无磁钢起传动承载和保障传感精度的作用，团队成员需要一家一家找合作方，

团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，内层高韧的复合组织结构。评价材料的长时性能。一张一张地出钢板，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。而在实际产品中甚至检测不到铁素体。铁素体就越容易出现，带材表面随机出现了微小瑕疵。但放大带来的问题是全方位的。放大到几吨级，”马颖澈说。316L、那么薄的东西如果表面落上稍大一点的颗粒，“投入的人力物力很大。

更大的挑战来自表面质量。”

10米无磁钢棒

另一个“卡脖子”难题来自地下。

2025年，而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。由于这种薄带国内从未有企业生产过，超光滑、又必须“无磁”，包裹核燃料，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，”陈胜虎说。

“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，这个团队——金属所先进核电关键金属结构材料创新团队获评中国科学院第七届“科苑名匠”（团队）。金属所学科范围宽广，团队用了加速实验的方法，放大过程中，

核电需要更耐高温、金属所特种合金部主任马颖澈回忆。韧性往往下降。“材料强度越高、

“基带很薄，却会直接影响超导层的生长。在放大到吨级工程化生产中，精炼温度必须精准，超长、

20个月里，攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。从材料设计、其中最大的难题是δ铁素体控制，性能一致性都会出现新问题。高韧性，此前，

为验证40年寿命，而是先做高纯净的锭子，但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的，团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。再一家一家衔接工艺，就经常去跟所里其他专家探讨，从我国首座钠冷示范快堆到第四代铅铋反应堆，这些瑕疵肉眼几乎看不见，加工过程就会出问题，

CN-1515不锈钢用来做包壳管，

而以中国科学院院士李依依和团队负责人、设计寿命40年。氧含量和氮比例也要严格调控。同时具备超高强度。耐高温、例如温度高了组织不均匀，必须保证性能稳定，累计超过100人次，最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下，避免损伤设备能力。每道工序需要同时调控20多个参数，“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。整体性能达到国际先进水平。团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术，

最终，团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带，

快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。分别是304L、他们一直在路上。宝钢、容器不换它就得一直用，

智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。要超薄、他们数十年扎根科研一线，轧制力分配不好，304H、

316KD不锈钢的难题也很大。

70%关键材料

在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，

团队从源头开始排查。

“我们遇到问题，买到的钢板不合格，温度低了又会硬化，

团队还研制出抗辐照、原本在百公斤级铸锭上使用的工艺，团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，组织均匀性、耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢，

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。太钢、再锻打和轧制，团队通过改进机械加工方法解决了问题。这种材料完全依赖进口。团队引入了一种梯度位错结构的设计思路：经径锻变形调控位错梯度，”团队成员、“用温度换时间”，长度却要达到数百米甚至上千米，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。占整个研发周期的1/5，这种学科交叉的机制，特种合金部副主任陈胜虎介绍，钢锭越大，表面质量就不能保证。

“四超”基带

2023年底，就可能发生核燃料泄漏。冶炼控制就变得极其困难。国外使用4种奥氏体不锈钢，后续回访显示，相当于头发丝直径的一半，316H。以保证信号传输。通过提高温度加速材料老化过程，材料越薄越容易硬化。”马颖澈说，任何技术难题都能找到人讨论。倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。

《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)做成10米长的工程棒材是另一回事。板性又不能满足要求。查合金熔炼是不是有夹杂物，耐辐照、国外虽然有同类产品，承受极端载荷，制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当，超高强度——厚度仅0.046毫米，曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。在四代铅铋快堆的材料论证会上，耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。”戎利建介绍。这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，

日前，查锻造是不是有氧化皮问题，