超临界水冷堆候选包壳管材的低周疲劳性能试验研究

来源：核动力工程杂志2023年第5期北京时间：

作者：赵宇翔, 熊茹, 梁波, 唐睿

单位：1.中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室，成都，610213；2.四川大学高分子研究所，成都，610065；

摘要：为了获得超临界水冷堆（SCWR）候选包壳材料20Cr-25Ni的低周疲劳性能数据，为SCWR的设计、研发和工程提供技术参考，本文采用MTS809试验机开展了20Cr-25Ni在室温、500℃、650℃、800℃空气环境中的低周疲劳试验，获得了多级循环滞回曲线、循环应力-应变曲线、应力幅与循环分数关系曲线以及循环应力应变模型和低周疲劳Manson-Coffin模型参数。20Cr-25Ni的低周疲劳试验结果表明：随着温度的升高，20Cr-25Ni 不锈钢管材的抗疲劳性能不断下降，在500℃、650℃显示出较明显的循环硬化。因此，在650℃以下该包壳材料具有较好抗疲劳性能，当SCWR堆芯最高温度的设计高于650℃后，使用该材料作为包壳材料需要谨慎。

关键词：超临界水冷堆（SCWR）, 包壳管, 不锈钢, 低周疲劳, 曲线

基金资助：国家重点研发计划(2018YFE0116200)