《表1 国际主要铅基快堆结构材料选型方案》

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《ODS钢液态重金属环境腐蚀研究进展》

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自从20世纪50年代美国和苏联提出铅冷快堆概念以来，科研人员一直在试图寻找能够满足应用需求的燃料包壳结构材料[9，12]。由于铅基快堆燃料元件包壳服役环境具有温度高、冷却剂腐蚀性强、中子辐照剂量高等特点，商用压水堆中使用的锆合金在液态铅/铅铋环境下会面临抗腐蚀性能差、易于发生应力腐蚀开裂、出现芯块-包壳相互作用致裂等问题。为了解决铅基快堆堆芯结构材料选型问题，科研人员针对商用奥氏体不锈钢（例如304L、316L、316Ti和15-15Ti等）和铁素体/马氏体不锈钢（T91、HT-9和P22等）开展了广泛的研究，并且针对铅基快堆应用需求研发了低活化不锈钢（如Eurofer 97、F82H和Optifer等）、ODS钢、碳化硅陶瓷等新型耐高温抗辐照结构材料[6，8，13]。从技术成熟度和建设成本角度出发，目前国际上主要铅基快堆项目设计方案仍然将商用奥氏体不锈钢和铁素体/马氏体不锈钢视为首选结构材料。表1是目前主要铅基快堆结构材料选型方案[10，12，24-26]，从中可以看到除俄罗斯方案外，燃料包壳主要有15-15Ti和T91两种选型方案，而主容器结构材料则以316L作为首选。俄罗斯BREST-OD-300项目则采用自主研发的铁素体/马氏体不锈钢EP823作为燃料包壳和反应堆容器结构材料。