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河鋼超低溫高強(qiáng)韌無(wú)磁不銹鋼材料助力“人造太陽(yáng)”升級(jí)

2025年04月28日08:52   來(lái)源：河鋼集團(tuán)
摘要：日前，河鋼集團(tuán)張宣科技與中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所聯(lián)合研發(fā)的超低溫高強(qiáng)韌無(wú)磁不銹鋼材料，用于“國(guó)之重器”安徽合肥緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置

日前，河鋼集團(tuán)張宣科技與中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所聯(lián)合研發(fā)的超低溫高強(qiáng)韌無(wú)磁不銹鋼材料，用于“國(guó)之重器”安徽合肥緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST）CS超導(dǎo)磁體的核心關(guān)鍵部件，屬于國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用，代表著我國(guó)在核聚變材料領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，對(duì)推動(dòng)核聚變技術(shù)邁向商業(yè)化具有里程碑意義。

緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置中的低溫結(jié)構(gòu)部件是聚變堆超導(dǎo)磁體安全運(yùn)行的關(guān)鍵屏障，國(guó)際上現(xiàn)有的低溫結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度低、不能完全滿足要求。

張宣科技深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，瞄準(zhǔn)國(guó)家戰(zhàn)略需求和前沿重點(diǎn)領(lǐng)域，集智聚力進(jìn)行引領(lǐng)性技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)極低溫條件下材料高強(qiáng)度與高韌性難以兼顧的技術(shù)瓶頸，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，突破精準(zhǔn)固氮及全程序智能控制變形技術(shù)，攻克了材料控氮及鍛造缺陷等難題。生產(chǎn)出的超低溫高強(qiáng)韌無(wú)磁不銹鋼材料應(yīng)用于BEST CS超導(dǎo)磁體的Tail結(jié)構(gòu)、HALF結(jié)構(gòu)以及氦進(jìn)出口凸臺(tái)。

材料經(jīng)測(cè)試，在超低溫環(huán)境下，屈服強(qiáng)度、極限拉伸強(qiáng)度、延伸率和斷裂韌性等性能均表現(xiàn)卓越，完全滿足BEST設(shè)計(jì)要求，為我國(guó)下一代磁約束核聚變用高場(chǎng)超導(dǎo)磁體的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐與寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。該材料屬于國(guó)際前沿特殊材料，可應(yīng)用于國(guó)家大型低溫工程，如未來(lái)星際高速飛船薄壁金屬貯箱、磁約束核聚變、氫能源等領(lǐng)域，能夠有效解決在極低溫條件下高強(qiáng)度和高韌性無(wú)法兼顧的技術(shù)難題。

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