中子辐照对耐事故燃料FeCrAl合金力学性能的影响研究

来源：核动力工程杂志2022年第1期北京时间：

作者：雷阳, 张海生, 毛建军, 刘晓松, 乔英杰, 王鹏, 吴亚贞, 肖文霞

单位：1.中国核动力研究设计院，成都， 610213；2.哈尔滨工程大学，哈尔滨， 150001；

摘要：FeCrAl合金具有良好的抗高温氧化和力学性能，能够作为燃料包壳材料。为研究FeCrAl合金的辐照力学性能，开展了不同元素成分含量和2×10¹⁹ cm⁻²、8×10¹⁹ cm⁻²2种中子注量辐照下的FeCrAl合金力学性能试验，并在室温和380℃下测试了FeCrAl合金的拉伸性能，获得了不同Cr和Al含量FeCrAl合金的抗拉强度和屈服强度，并研究了Al含量、Cr/Al含量配比及中子辐照对FeCrAl合金力学性能的影响。研究表明，FeCrAl合金强度随着Al含量增加大致呈增加趋势；经2×10¹⁹ cm⁻²中子辐照后，FeCrAl合金强度有较大提升；再经8×10¹⁹ cm⁻²中子辐照后，FeCrAl合金强度升高不明显。该研究结果为耐事故燃料（ATF）包壳材料的研发选型提供了重要的数据支撑。

关键词：FeCrAl合金, 耐事故燃料, 力学性能, 辐照效应

基金资助：国家重点研发计划项目（2016YFB0700105）