施兴建，周晓苓，黄 希，沈寅忠

(上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240)

1 前 言

目前，国际上正在大力研究核聚变堆低活化结构材料以应对日益增长的能源需求和CO2减排的双重压力。低活化铁素体/马氏体(reduced activation ferritic/martensitic，RAFM)钢在强辐照下具有固有的几何稳定性、较低的辐照肿胀和热膨胀系数、高热导率等优良的热物理特性，其低活化成分适于商业化生产，同时目前已经拥有最成熟且先进的生产技术，无需大规模工业性的投资，因此目前业界普遍认为可将RAFM钢作为未来聚变示范堆和第一座聚变动力堆的首选候选结构材料[1-4]。中国低活化马氏体(china low activation martensitic，CLAM)钢是由中国科学院核能安全技术研究所FDS凤麟核能团队联合国内外高校及机构共同研发的、具有我国自主知识产权的新型RAFM钢。相关研究表明，CLAM钢的主要性能与RAFM钢相似，具有低活化特性、抗辐照肿胀、优良的力学和热物理性能。同时，CLAM钢也是国际热核聚变实验堆包层的候选结构材料[5]。目前CLAM钢的研究已取得了较大的进展，在吨级熔炼规模、辐照性能以及在中国液态锂铅实验包层模块结构材料的应用研究等方面已取得不俗的成绩[3]。与此同时，为了更加精确地控制CLAM钢中的化学成分，研究人员也在不断改进CLAM钢的冶炼工艺，研制成分更精确的高纯度CLAM钢。

在CLAM钢的化学成分中，Ta作为关键的合金元素之一，可以起到细晶强化、提高材料塑性以及增强材料蠕变性能等作用[4,6-7]。Ta作为一种强碳化物形成元素，在添加Ta的钢中也会形成Ta或富Ta碳化物析出相。……