阮章顺，秦 博，付晓刚，张金权，马浩然，黄心怡，龙 斌

(中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究部，北京 102413)

铅铋快堆因具有高安全、小型化、高功率密度等特点，成为第4代核能系统主力堆型之一。但反应堆结构材料与液态铅铋冷却剂的相容性问题是制约其发展的主要技术瓶颈之一，也是未来铅铋冷快堆发展必须面对和解决的挑战[1-2]。铅铋合金对金属材料有较强的腐蚀特性，结构材料长期服役在液态铅铋环境中，其微观结构、化学成分及机械性能会发生显著变化或退化，进而威胁反应堆的安全运行。因此，结构材料在铅铋环境下的腐蚀行为特征研究，是铅铋快堆选材时的重要研究内容。

奥氏体不锈钢由于其良好的耐腐蚀性能、较好的抗中子辐照损伤能力以及优异的高温力学性能等特点，一直是快中子反应堆(尤其是钠冷快堆)燃料元件包壳材料的首选[3]。冷加工态15Cr-15Ni+Ti奥氏体不锈钢更是各国钠冷快堆和铅冷、铅铋冷快堆包壳材料的标准选项[4-9]。国产CN-1515即为该类型奥氏体不锈钢，目前已被确定为示范快堆的燃料元件包壳材料。同时该材料也被选作铅铋冷快堆燃料组件结构材料的候选材料之一。

液态铅铋合金的氧含量控制是铅铋冷快堆的关键技术之一。奥氏体钢的主要组成元素在铅铋中都有较高的溶解度[10]，面临严重的溶解腐蚀问题。铅铋中的氧含量控制一方面需要维持足够的溶解氧，使材料表面能形成保护性的氧化物膜，以阻止或减缓材料组成元素向液态铅铋中溶解腐蚀；……