获奖项目名称：

核电关键材料应力腐蚀评估方法与工程应用

第一完成单位：

苏州热工研究院有限公司

项目联系人：

李成涛

联系人电话：

13814818289

联系人邮箱：

lct1980@163.com

项目简介：

  1.主要内容
  应力腐蚀（SCC）评价在材料腐蚀领域研究中最为困难，其原因是SCC由材料微观状态、应力场和环境因素等三类要素耦合控制，主控因素难以识别。项目围绕镍基690合金和300系相关不锈钢在核电模拟环境中应力腐蚀的影响因素和作用机理、评价方法和工程应用等方面，研究690合金发生应力腐蚀的微观组织特征参数，建立机械加工表面对应力腐蚀耐受性评价模型，提出了Pb、Zn、H等环境因素等对钝化膜的影响机制，结合钝化膜的受力状态，进一步发展了应力腐蚀裂纹形成、扩展的理论。研究了辐照对表面钝化膜剥落、晶界开裂和晶界氧化的影响，提出辐照促进应力腐蚀的作用机制。建立了核电关键材料在核电模拟环境中应力腐蚀的实验室评价装备，建立了应力腐蚀数据库，并在关键材料评价以及工程评估中进行应用。在充分分析经典应力腐蚀理论及其与实际微观特征相合关系的基础上，建立和完善应力腐蚀前沿理论、评测模型与关键技术，解决了国家重大需求中的相关痛点与瓶颈问题。
  2.特点
  成果具有突出的国际原创性和学科前沿性，具体包括：
  提出了690合金和300系不锈钢发生应力腐蚀的微观组织特征以及应力腐蚀裂纹扩展路径的组织特征。
  提出了应力腐蚀的敏感元素作用机制以及对钝化膜的影响，建立了应力腐蚀机制与敏感性因素的量化机理模型，有利于应力腐蚀快速评价。
  建立了高水平精准控制的应力腐蚀实验评估装置，开辟了应力腐蚀核电模拟的新阶段，。
  3.应用推广情况
  应用在改进新一代国产690合金的工艺，提高了抗应力腐蚀水平；优化核电站一、二回路水化学规范指标；提升改进核二三级不锈钢管的质量水平；加深了辐照对不锈钢应力腐蚀作用机制的认识，提出指套管抗辐照促进应力腐蚀的质量要求；建成了全面精确控制核电模拟环境的应力腐蚀测试装置，为电厂管线设计/更改和选材优化提供科研成果；建成了核电关键材料数据库，有益于现场核电设备的管理；成功应用于核电SG、主管道、阀杆、泵轴和高强螺栓的应力腐蚀评估。