公开(公告)号：CN110835716A

公开(公告)日：2020-02-25

申请号：CN201911234066.6

申请日：2019-12-05

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 张瑞谦 ,  孙永铎 ,  郑继云 ,  孙超 ,  辛勇 ,  吴裕 ,  龙绍军

IPC: C22C38/28 ,  C22C38/26 ,  C22C38/24 ,  C22C38/22 ,  C22C38/06 ,  C22C33/02 ,  B22F9/08 ,  B22F9/04 ,  B22F3/15 ,  B22F3/17 ,  B22F3/18 ,  B22F1/00

Abstract: 本发明公开了一种核反应堆堆芯用FeCrAl基ODS合金的制备方法，按照FeCrAl基ODS合金成分配方将Fe、7～10％Cr、1.0～2.5％W、3.5～5.5％Al、0～1.2％Nb、0～0.5％Ti、0～0.3％V元素进行熔炼获得合金，将熔炼后的合金制得合金粉末；将合金粉末与0.4～1.0％Zr和0.25～0.5％Y2O3粉末进行机械合金化球磨处理；球磨后的粉末通过热等静压进行烧结致密化；热等静压后获得合金坯进行锻造处理；锻造后的样品经热轧处理获得FeCrAl基ODS合金。本发明通过优化组分及控制工艺获得的FeCrAl集ODS合金具有良好的常温和高温力学性能、以及优异的高温抗氧化和耐腐蚀性能。

公开(公告)号：CN110428918A

公开(公告)日：2019-11-08

申请号：CN201910727873.5

申请日：2019-08-08

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 张瑞谦 ,  何宗倍 ,  付道贵 ,  李鸣 ,  邱绍宇 ,  陶涛 ,  何琨

IPC: G21C21/00 ,  G21C3/07 ,  C23C16/32 ,  C23C16/455

Abstract: 本发明公开了一种高致密度复合材料包壳管的快速致密化方法，依次包括以下工序：工序A，沉积温度为1000～1050℃，沉积压力为200～1000Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序B，沉积温度为1050～1100℃，沉积压力为200～1000Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序C，沉积温度为1050～1100℃，沉积压力为400～1500Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在6.5～10范围；工序D，沉积温度为1050～1200℃，沉积压力为400～1500Pa，H2/MTS的摩尔体积配比在4～10范围。实施上述快速致密化方法的装置，包括依次连接的导气管、气体混合滞留罐、基座、限域反应器和盖板。采用本发明提供的工艺及装置获得的SiCf/SiC复合材料包壳管制备周期大幅缩短，且其具有致密度高、基体分布均匀的有益效果。

公开(公告)号：CN110055496A

公开(公告)日：2019-07-26

申请号：CN201910517214.9

申请日：2019-06-14

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 张瑞谦 ,  刘春海 ,  杨红艳 ,  韦天国 ,  彭小明 ,  杜沛南 ,  王昱

IPC: C23C14/16 ,  C23C14/35 ,  C23C14/02

Abstract: 本发明公开了一种在核用锆合金基底表面制备Cr涂层的制备工艺，对锆合金基底进行研磨，最后使用抛光膏在金相抛光机上进行抛光处理，打磨光滑后，对锆合金片表面油污进行清洗；置于超高真空磁控溅射设备的真空炉腔内，待真空度达到本底真空2×10-4Pa后，通入气体用偏压反溅清洗10分钟；待基片表面反溅清洗完成后，采用射频电源将Cr靶迅速起辉后，关闭挡板，对靶材表面进行预溅射10分钟，去除表面氧化物或吸附杂质；打开Cr靶挡板进行沉积Cr涂层；在不关闭真空系统条件下，锆合金随炉冷却至100℃以下，进行去应力和矫正变形处理。本发明采用的磁控溅射技术在核用锆合金基底上沉积强结合力、高厚度Cr涂层。

公开(公告)号：CN109988975A

公开(公告)日：2019-07-09

申请号：CN201711469847.4

申请日：2017-12-29

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 郑继云 ,  王辉 ,  张毅勇 ,  杜沛南 ,  贾玉振 ,  张瑞谦 ,  邱绍宇

IPC: C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C21D8/02

Abstract: 本发明属于核燃料及材料制备工艺和性能检测领域，具体涉及一种FeCrAl合金中获得弥散纳米析出相的调控方法。具体包括以下步骤：步骤一、FeCrAl合金材料的固溶，取FeCrAl合金材料，对其进行高温固溶处理；步骤二、FeCrAl合金固溶后的热加工，利用热轧机或挤压机对固溶后的FeCrAl合金板材进行热加工。本发明制备FeCrAl合金材料，显微组织表征结果表明调控后的第二相细小弥散，平均尺寸小于200nm，高温热稳定性试验后基体组织稳定，表明纳米析出相起到了良好的组织稳定作用。

公开(公告)号：CN107177780B

公开(公告)日：2019-06-07

申请号：CN201710390479.8

申请日：2017-05-27

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 张忠伦 ,  王辉 ,  张瑞谦 ,  蒋明忠 ,  刘超红 ,  解怀英 ,  王晓敏

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  C22C38/24 ,  C22C38/26 ,  C22C38/28 ,  C21D1/26 ,  C21D8/02

Abstract: 本发明公开了一种核燃料组件包壳材料FeCrAl基合金及其制备方法，所述合金由以下组分组成：Cr，Al，Mo，Nb，Si，Zr，V，Ga，Ce，C，N，O，Fe，杂质，其中，Cr、Al及Si合金元素的总重量百分比含量为16.1％～20.5％，Mo、Nb、Zr及V合金元素的总重量百分比含量为3.1％～6.2％。本发明所述合金通过合理控制各个组分之间的比例，在此范围内的合金元素之间的相互作用，不仅能够确保FeCrAl基合金的抗高温氧化性能，能够避免Cr、Al含量过高导致的合金硬化及脆化倾向，同时兼具较高的高温强度和韧性。

公开(公告)号：CN106995902B

公开(公告)日：2019-06-07

申请号：CN201710391105.8

申请日：2017-05-27

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 张瑞谦 ,  王辉 ,  潘钱付 ,  刘超红 ,  陶涛 ,  杜沛南 ,  王晓敏

IPC: C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C21D1/26 ,  C21D8/02 ,  C21D6/00

Abstract: 本发明公开了一种FeCrAl基合金包壳材料及其制备方法，FeCrAl基合金包壳材料由以下组分组成，Cr、AI、Mo、Nb、Ta、Ce、C、N、O、Fe、杂质，其中，Cr、AI合金元素的总重量百分比为大于等于16％，Mo、Nb、Ta合金元素的总重量百分比为大于等于3.1％，Ce合金元素的总重量百分比为：0.05～0.1％，本发明所述的FeCrAl基合金，可有效提高合金室温力学性能及高温强度，且FeCrAl基合金中合金元素之间相互作用，使合金材料具有优良的耐高温水蒸气氧化性能、辐照性能，在8000℃高温下合金材料具有较高的高温强度和组织热稳定性，并在室温下具有较高的力学强度和合适加工的塑性。

公开(公告)号：CN107217197A

公开(公告)日：2017-09-29

申请号：CN201710389966.2

申请日：2017-05-27

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 王辉 ,  张瑞谦 ,  潘钱付 ,  陈乐 ,  孙永铎 ,  张忠伦 ,  解怀英

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C22C38/28 ,  C22C38/44 ,  C22C38/48 ,  C22C38/50 ,  C21D8/02 ,  G21C3/07

CPC classification number: Y02E30/40 ,  C22C38/02 ,  C21D8/0226 ,  C21D8/0236 ,  C21D8/0263 ,  C22C33/04 ,  C22C38/002 ,  C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C22C38/28 ,  C22C38/44 ,  C22C38/48 ,  C22C38/50 ,  G21C3/07

Abstract: 本发明公开了一种先进核燃料元件包壳用FeCrAl基合金材料及其制备方法，以重量计，Cr：12.5～14.5％，Al：3.5～5.5％，Mo：1.7～2.0％，Nb：0.8～1.0％，Ti：0.5～1.0％，Si：0.1～0.2％，Zr+Ta+W：0.1～0.3％，Ga+Ni：0.1～0.2％，余量为铁和符合工业标准的杂质。本发明的合金材料在1000℃水蒸气条件下具有优异的高温氧化性能，在800℃高温下合金具有较高的高温强度和组织热稳定性，在室温下具有很高的力学强度和较高的塑韧性。

公开(公告)号：CN107142423A

公开(公告)日：2017-09-08

申请号：CN201710391070.8

申请日：2017-05-27

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 刘超红 ,  王辉 ,  张瑞谦 ,  潘钱付 ,  蒋明忠 ,  陶涛 ,  陈勇

IPC: C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C22C38/28 ,  C22C38/04 ,  C21D8/00

CPC classification number: C22C38/06 ,  C21D8/005 ,  C22C38/004 ,  C22C38/005 ,  C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C22C38/28

Abstract: 本发明公开了一种耐事故核燃料组件结构材料FeCrAl基合金及其制备方法，所述合金由以下组分组成：Cr，Al，Mo，Nb，Si，Zr，Ta，Mn，La，C，N，O，Fe，杂质，其中，Cr、Al及Si合金元素的总重量百分比含量为16.05％～20.2％，Mo、Nb、Zr及Ta合金元素的总重量百分比含量为3.15％～5.65％。本发明所述合金通过合理控制各个组分之间的比例，在此范围内的合金元素之间的相互作用，不仅能够确保FeCrAl基合金的抗高温氧化性能，能够避免Cr、Al含量过高导致的合金硬化及脆化倾向，同时兼具较高的高温强度和韧性。

公开(公告)号：CN119194281A

公开(公告)日：2024-12-27

申请号：CN202411146360.2

申请日：2024-08-20

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 龙弟均 ,  孙永铎 ,  张瑞谦 ,  吴坤智 ,  姚力夫 ,  邱绍宇

IPC: C22C38/22 ,  C22C38/26 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  C22C38/00 ,  C22C33/02 ,  B22F3/15 ,  B22F9/08

Abstract: 本发明提供了一种耐事故燃料元件用FeCrAl基ODS合金材料，以质量百分比计，其组分及含量包括：Cr 9.0～11.5％，W 1.5～2.5％，Al 3.0～4.0％，Ta 0.6～1.5％，Si 0.9～1.5％，Y2O3 0.25～0.5％，C≤0.008％，N≤0.008％，余量为铁和不可避免杂质。本发明还提供了一种耐事故燃料元件用FeCrAl基ODS合金材料的制备方法。本发明提供的一种耐事故燃料元件用FeCrAl基ODS合金材料及其制备方法，在1000℃水蒸气条件下具有优异的高温氧化性能、在800℃高温下具有较高的高温强度和组织热稳定性、在室温下具有优良的力学强度和塑性。

公开(公告)号：CN115896620B

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202211427695.2

申请日：2022-11-15

Applicant: 中国核动力研究设计院

Inventor： 尹泓卜 ,  高士鑫 ,  陈平 ,  张瑞谦 ,  杜沛南 ,  段振刚 ,  裴静远 ,  周毅 ,  钟运涛 ,  尹春雨 ,  侯维 ,  杨青峰 ,  徐祺 ,  何梁 ,  王玉容 ,  孙志鹏 ,  潘钱付

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/06 ,  C22C38/22 ,  B21B3/02 ,  B21B23/00 ,  B21J1/02 ,  B21J5/00 ,  B22F10/28 ,  B22F10/64 ,  C21D1/26 ,  C21D8/10 ,  C22C33/04

Abstract: 本发明属于核电站用核反应堆燃料元件包壳材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀FeCrAl包壳及其制备方法。本发明通过适当控制的Cr、Al等主元素和优选Mo、Si、W、Y等微合金化元素的成分，采用小变形、多道次的加工方法或3D打印技术，制备具有优良抗腐蚀性能、抗高温氧化性能、抗辐照性能，且缺陷少、力学性能满足耐事故燃料要求的FeCrAl合金包壳。此种包壳管克服了现有FeCrAl合金包壳管存在的辐照脆化严重、加工困难的问题，且可实现其大规模工业化生产。