日本核泄漏事件引发了人们对核电设备安全问题的高度关注，而对核电设备安全问题至关重要的影响因素之一是其关键部件所使用的材料。蒸汽发生器传热管是核电机组中的关键部件。国外核电站运行实践表明，以传热管应力腐蚀破裂为代表的环境失效是影响核电站安全运行的主要危险之一，因此，传热管材料及其制造工艺成了目前核电设备材料的研究热点。
蒸汽发生器传热管是在水蒸汽等氧化性气氛的高温环境中长期服役的，因此传热管不仅要求具有常规结构件的强韧性综合要求，同时要有优良的高温蠕变强度和抗氧化性，而且随着使用温度的提高，后者愈显重要。另外，由于关键管材的尺寸、形状和表面质量均要求极高，因此材料还须具有优良的加工性能。
国际上核电站蒸汽发生器传热管材料大多用Fe-Cr-Ni合金制造。材料的抗氧化性和蠕变性能是铁基奥氏体钢的主要性能指标，而抗氧化性又是保证高温蠕变强度和延长使用寿命的前提，因此材料表面抗氧化性是其使用寿命和安全可靠性的关键。高温材料的抗氧化性一般要通过表面形成稳定、致密、牢固的氧化保护膜来实现。对长期应用于600℃以上工作环境来说，形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜是主要的备选膜层。高铬不锈钢能形成较稳定的Cr2O3，可实现氧化膜保护，但是高温水蒸气的环境条件严重恶化了Cr2O3膜的稳定性，因为在水蒸气环境中Cr2O3易和水蒸气形成不稳定的或挥发性的含Cr氢氧化物，使Cr2O3膜的稳定性受到很大破坏，从而制约了Cr系奥氏体不锈钢在许多高温环境中的长期使用，并且使用温度受到限制。SiO2膜在水蒸气环境中的化学稳定性与Cr系不锈钢相似，而且SiO2具有低的热膨胀系数，在高温时必然导致与金属匹配所产生的很大的热错配应力，破坏氧化膜，因此很少采用。和其他的氧化膜相比，Al2O3的生长速度较低，在氧化环境中具有较高的热力学稳定性，因此成为目前最受重视研发对象。
但是，Al是强烈的bcc结构稳定化元素，因此，为使不锈钢在一定条件下获得单相奥氏体组织，必须调整有关成分。研究表明，合适的Nb和Al合金化有利于钢中形成连续的Al2O3氧化膜，从而保证了高温下钢的蠕变强度的有效措施。实验表明，加入一定量铝元素的奥氏体不锈钢在650~800℃水蒸气条件下，由于在表面形成了稳定的Al2O3氧化膜，有效提高了材料的高温抗氧化性；同时，由于纳米级的Laves相、Fe2Nb和NbC粒子的弥散析出，提高了位错运动阻力，提高了蠕变强度。
核电建设是涉及国家经济发展命脉的重大基础项目，但我国在核电装备方面缺少具有自主知识产权的成果，在主要关键技术上受制于人，目前中国核电站蒸汽发生器传热管材基本上依靠进口。因此，开展核电装备中关键管材及其关键技术的自主研发是一个十分重要和迫切的任务。(一员)


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