氧化物弥散强化(ODS)FeCrAl合金因兼顾优异的高温力学强度、耐腐蚀性能和抗辐照肿胀等优点,成为第四代反应堆包壳及结构材料的候选材料。常规的ODS合金采用粉末冶金方法研制:雾化制备合金粉末-粉末球磨-合金固化-机械加工,工艺流程较为繁琐。为简化制备流程,实验室将粉末锻造工艺用于高强度ODS FeCrAl合金的制备,并与常规制备合金进行对比分析,研究发现:与常规ODS合金相比,粉末锻造方法制备的ODS合金具有尺寸细小的、数密度接近的纳米氧化物颗粒,从而使得粉末锻造合金表现出与HIP态合金等同的高温(≤850℃)力学强度;粉末锻造工艺制备的合金中孔隙率略有增加,导致合金的DBTT增加了17度,1000℃下的高温强度降低了18%,未来研究将努力降低粉末锻造工艺中孔隙率。相关研究成果已发表:Journal of Materials Science and Technology,83 (2021) 49-57。
粉末锻造合金与常规ODS-FeCrAl合金的力学强度与韧脆转变曲线对比