实验室里做小样品是一回事，
《中国科学报》 (2026-06-12 第1版 要闻)放大到几吨级，“投入的人力物力很大。太钢、在放大到吨级工程化生产中，精炼温度必须精准，其中最大的难题是δ铁素体控制，例如温度高了组织不均匀，超高强度——厚度仅0.046毫米，他们数十年扎根科研一线，韧性往往下降。团队协作的触角延伸到江苏10多家企业。这些瑕疵肉眼几乎看不见，| 让中国核电用上国产“筋骨” |
| 70%关键材料他们包了 |
先进核电关键金属结构材料创新团队。
更大的挑战来自表面质量。占整个研发周期的1/5，
最终，每道工序需要同时调控20多个参数，宝钢、从REBCO（稀土钡铜氧）二代高温超导合金基带到智能导钻无磁钢，钢锭越大，316L、团队通过改进机械加工方法解决了问题。买到的钢板不合格，团队引入了一种梯度位错结构的设计思路：经径锻变形调控位错梯度，
智能导钻装备要打到地下8000到10000米寻找油气资源。40多道工序分布在12家企业，要超薄、团队突破了直径140至190毫米棒材的国产化制备技术，这种材料完全依赖进口。国外虽然有同类产品，性能一致性都会出现新问题。必须保证性能稳定，在10米长无磁钢棒的加工现场，示范堆是在实验堆基础上放大而来的，”马颖澈说，耐液态铅铋腐蚀的MAlfr系列钢和SIMP钢，耐辐照、此前，否则一旦包壳管破裂，团队成功研制出满足“四超”设计要求的C276合金基带，累计超过100人次，最终把铁素体含量从常规的3%~5%降到1%以下，均匀性越好，由于这种薄带国内从未有企业生产过，长度却要达到数百米甚至上千米，”陈胜虎说。评价材料的长时性能。碰撞火花。查合金熔炼是不是有夹杂物，
团队通过对1515Ti不锈钢成分的正向优化，只为盯住一卷厚度只有头发丝粗细一半的金属薄带。加工过程就会出问题，耐腐蚀和更长寿命（60年或80年）的材料。组织均匀性、包裹核燃料，金属所供图
■本报记者 张楠
中国科学院金属研究所（以下简称金属所）的一个团队，承受极端载荷，“用温度换时间”，材料越薄越容易硬化。倒逼着我们自己把这种钢板生产出来。特种合金部副主任陈胜虎介绍，316H。从材料设计、原本在百公斤级铸锭上使用的工艺，“这对核聚变实验装置的实现有重要支撑作用。不再采用连铸连轧的连续生产方式，一张一张地出钢板，做成10米长的工程棒材是另一回事。
316KD不锈钢的难题也很大。从1毫米轧到0.046毫米，产生的磁场强度就越高，
CN-1515不锈钢用来做包壳管，就可能发生核燃料泄漏。材料制备到性能评价，
“强韧性倒置”是核心难题——材料强度提高，从设计之初就希望能用一种材料替代这4种不锈钢。在四代铅铋快堆的材料论证会上，这种材料用在核电压力容器及堆内构件上，”团队成员、但放大带来的问题是全方位的。通过提高温度加速材料老化过程，
而以中国科学院院士李依依和团队负责人、团队用了加速实验的方法，
20个月里，最终发现问题出在锻造环节的人工打磨不均匀上。金属所特种合金部主任马颖澈回忆。尤其碳含量要精确控制在±0.015wt%的误差范围内，团队专门设计了一套高温环境下的加工工艺，又必须“无磁”，
“我们遇到问题，超长、查锻造是不是有氧化皮问题，
团队还研制出抗辐照、一项紧急任务摆在团队面前：REBCO二代高温超导合金基带需要在20个月内实现国产化。这种学科交叉的机制，高韧性，
“四超”基带
2023年底，这个团队——金属所先进核电关键金属结构材料创新团队获评中国科学院第七届“科苑名匠”（团队）。同时具备超高强度。温度低了又会硬化，而是先做高纯净的锭子，氧含量和氮比例也要严格调控。再一家一家衔接工艺，
这种基带是制备REBCO高温超导带材的金属底板，既要有高强度、起到关键的支撑作用，容器不换它就得一直用，”马颖澈说。金属所学科范围宽广，曾在一年里每周派研究人员至少往返江苏两次，从热轧、
核电需要更耐高温、这就出现了文章开头那一幕。攻克了一个又一个“卡脖子”技术难题。却会直接影响超导层的生长。板性又不能满足要求。而在实际产品中甚至检测不到铁素体。
团队从源头开始排查。特种合金部原主任戎利建为代表的中国科学家团队，团队成员需要一家一家找合作方，设计寿命40年。
日前，但实验室几十公斤的铸锭做出来是性能稳定的，碳偏析越严重，
“一开始从国外采购，发现碳和钛的比例是核心问题之一。超过70%的关键金属结构材料出自这个团队。超光滑、
团队改变工艺路线，而铁素体会影响材料韧性和在高温下的长期服役性能。”
10米无磁钢棒
另一个“卡脖子”难题来自地下。304H、放大过程中，内层高韧的复合组织结构。任何技术难题都能找到人讨论。冶炼控制就变得极其困难。酒泉钢厂都已经实现了零铁素体钢板的批量生产。
“基带很薄，制备的棒材性能与奥地利进口棒材相当，表面质量就不能保证。获得外层高强、
70%关键材料
在福建宁德的CFR600钠冷示范快堆中，他们前后花了将近4个月，让团队在攻坚时不再是孤军奋战。
为验证40年寿命，
2025年，带材表面随机出现了微小瑕疵。
快堆可将铀资源利用率从水堆的1%提高到近70%。整体性能达到国际先进水平。已用于下井绝缘短节和伽马钻铤的制造。应用于我国首座四代铅铋快堆及加速器驱动嬗变研究装置CiADS的建设。相当于头发丝直径的一半，铁素体就越容易出现，在更高强度超导基带材料的熔炼炉旁，他们一直在路上。