容错事故燃料包壳用FeCrAl合金的研究进展

黄希^1,2，李小燕²，方晓东²，熊子成²，彭奕超²，韦丽华³

1. 东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室2. 东华理工大学核科学与工程学院3. 东华理工大学信息工程学院

摘 要：福岛事故后,人们迫切需要开发相应的燃料包壳材料以忍受严重事故发生时的极端工况,从而提高核电站的事故承受能力。尽管FeCrAl合金的宏观中子吸收截面要远远高于锆合金,但其在严重事故下良好的耐腐蚀性、优越的高温力学性能及抗辐照损伤能力,使其被列为事故容错燃料包壳的候选材料之一。然而,现有FeCrAl合金难以满足核电站用材料的要求,因此需对其进行优化,以获得更佳的性能。本文系统总结了近年来关于优化后FeCrAl合金的腐蚀行为、力学性能、辐照后的微观结构及力学性能变化、焊接性及加工性等方面的研究进展,分析了FeCrAl合金的高温腐蚀机理以及引起FeCrAl合金微观结构及力学性能变化的主要原因,提出了FeCrAl合金在高温腐蚀、焊接性以及加工性等过程中存在的主要问题以及未来的研究方向。

关键词：容错事故;FeCrAl合金;腐蚀行为;辐照;微观结构演变;