快速中子反應堆(變體)的燃料元件和製備所述元件的包覆層的製作方法

2023-05-12 02:19:06 1

專利名稱：快速中子反應堆(變體)的燃料元件和製備所述元件的包覆層的製作方法
技術領域：
本發明涉及核工程領域，具體地，涉及用於核工程的材料，並且，本發明可以用於製造快速核反應堆堆芯(以下稱之為BN反應堆)的燃料元件和部件。
用於製造BN反應堆燃料元件包覆層及其他部件的鋼必須滿足一系列對性能的嚴格要求，這些性能包括耐熱性、低溫輻射致脆化抗力、空位致膨脹抗力、可加工性、可焊性等。最近，非常重要的是還要求鋼在離開BN反應堆堆芯的中子場之後，其被誘發的放射性能夠快速衰減，換言之，即設計所謂的低活性鋼。有潛力用於燃料包覆層的材料之一是鉻鋼，這種鋼的特徵是具有有利的性能，特別是具有不會明顯出現輻射誘發膨脹的性能。
背景技術：
已知的低活性抗輻射鋼(參見RU專利N2135623)含有碳、矽、錳、鉻、鎳、釩、銅、鉬、鈷、鎢、釔、鈮、鋁和鐵，上述各元素的含量範圍(以重量百分數計)為碳-0.13-0.18；矽-0.20-0.35；錳-0.30-0.60；鉻-2.0-3.5；鎢-1.0-2.0；釩-0.10-0.35；鉬-0.01-0.05；鎳-0.01-0.05；鈷-0.01-0.05；銅-0.01-0.10；鋁-0.01-0.10；鈮-0.01-0.05；釔-0.05-0.15；餘量為鐵。
這裡，鎳、鈷、鉬、鈮和銅的總含量不高於0.2％(重量)，而比值(V+0.3W)/C為3-6。
該鋼具有低的誘發活性，但是在超過500℃的溫度下不耐熱(參見M.V.Zakharov和A.M.Zakharov的文章.Heat resistant Alloys，M.Metallurgy，1972)。
也已知一種低活性耐熱(高達550℃)鋼(根據RU專利N2033461)，該鋼含有碳、矽、錳、鉻、鎢、釩、硼、鈦、鈰和鐵，上述各元素的含量範圍(以質量百分數計)為碳-0.10-0.20；矽-0.02-1.00；錳-0.50-2.0；鉻-10.0-13.9；鎢-0.8-2.9；釩-0.05-0.45；鈦-0.01-0.10；硼-0.0005-0.008；鈰-0.001-0.100；餘量為鐵。
在所述發明中未給出該鋼的輻射性能。但是，研究工作(A.G.Ioltukhovsky，M.V.Leonteva-Smirnova，V.S.Ageev等的文章「Influence of Original Structure State on Propensity of 12％Chromium Steels for Irradiation Effected Embrittlement」，參見1994年在Dimitrovgrad召開的3rd Interbranch Conference onReactor Materials Science會議論文集第一卷第51頁)表明一種具有所述組成的鋼由於其組織中存在40-50％的δ鐵素體，其必然會發生低溫輻射脆化(低於LTIE)。因此，與所聲稱的鋼非常接近的這種鋼的主要缺點是在高於550℃下的耐熱性不足以及LTIE抗力較低。
成分組成和功能與所聲稱的鋼極為接近的一種鋼是EP823鋼，M.I.Solonin，F.G.Reshetnicov，A.G.Ioltukhovsky等在論文「Novel Structural Materials for Cores of Nuclear PowerInstallations」(參見2001年第4期的雜誌Physics and Chemistryof Materials Processing，第17-27頁)介紹了該鋼的組成和性能。
所述鋼含有(以重量百分數計)碳-0.14-0.18；矽-1.1-1.3；錳-0.5-0.8；鉻-10.0-12.0；鎳-0.5-0.8；釩-0.2-0.4；鉬-0.6-0.9；鎢-0.5-0.8；鈮-0.2-0.4；硼-0.006(計算值)；鈰-不高於0.1；氮-不高於0.05；硫-不高於0.010；磷-不高於0.015；餘量為鐵。
該鋼的主要缺點是具有高的活化能力，其在中子輻射下通過中子對Ni，Mo，Nb，Cu，Co以及其他元素的作用形成長壽命的放射性同位素。此外，所述鋼在不低於650℃溫度下的耐熱性低，而且還具有在270-400℃發生LTIE的傾向。

發明內容
本發明的技術目標是創造具有包覆層的BN反應堆燃料元件，所述包覆層具有如下性能誘發活性低和暴露在中子之後的衰減速率高、在270-400℃溫度中子輻射下的脆化抗力高以及在最高達700℃溫度下的耐熱性高。
技術結果是創造存在包覆層的燃料元件，所述包覆層具有在270-400℃溫度下的高脆化抗力以及在最高達700℃溫度下的高耐熱性等高性能。
所提出的與實現BN反應堆燃料元件第一種形式有關的目標通過如下方式得以實現採用鐵素體-馬氏體級鋼形成其包覆層，該鋼沿包覆層長度方向具有非均勻組織，其包括至少兩個區域，在燃料元件頂部區域的鋼組織使元件具有更高的耐熱性，在底部區域的組織則提高其低溫輻射脆化抗力。
所提出的與實現BN反應堆燃料元件第二種形式有關的目標通過如下方式得以實現採用低活性鋼形成其包覆層，該鋼含有碳、矽、錳、鉻、釩、鎢、硼、鈰和/或釔、鈦、鉭、鋯、氮、鐵以及不可避免的雜質，上述各元素的含量範圍(以重量百分數計)為碳0.10-0.21矽0.1-0.8錳0.5-2.0鉻10.0-13.5鎢0.8-2.5釩0.05-0.4鈦0.03-0.3硼0.001-0.008鈰和/或釔的總量0.001-0.10鋯0.05-0.2鉭0.05-0.2
氮0.02-0.15鐵餘量釩、鈦、鋯和鉭的總含量與碳和氮的總含量之比為2-9，沿包覆層長度方向的鋼組織包括至少兩個區域，在燃料元件頂部區域的鋼組織使元件具有更高的耐熱性，其包含α-鐵素體、δ-鐵素體、索氏體、鉻的碳化物M23C6和M6C、鋼組元(V，Ta，Ti，Zr，W等)的碳化物和碳氮化物、Fe2(W)型金屬間化合物，而在底部區域的組織則提高元件的低溫輻射脆化抗力，其包含索氏體、δ-鐵素體、α-鐵素體、殘餘奧氏體、鋼組元(Cr，V，Ta，W等)的碳化物和碳氮化物。在這種情況下，大角度晶界為碳化物M23C6和M6C所佔據，而索氏體和δ-鐵素體的晶粒中存在彌散分布(individual)的碳化物和碳氮化物VC，V(CN)，Ti(CN)和Ta(CN)的析出相，其他元素(Fe，Mn，Mo，W，Si等)則進入複雜碳化物M23C6和M6C的組成中或者進入FeCr固溶體中。
所提出的目標也可以通過如下方式得以實現在快速反應堆燃料元件上採用低活性鋼形成包覆層，該鋼含有碳、矽、錳、鉻、釩、鎢、硼、鈰和/或釔、鈦、鉭、鋯、氮、鐵以及不可避免的雜質，上述各元素的含量範圍(以重量百分數計)為碳 0.10-0.21矽 0.1-0.8錳 0.5-2.0鉻 10.0-13.5鎢 0.8-2.5釩 0.05-0.4鈦 0.03-0.3硼 0.001-0.008鈰和/或釔的總量 0.001-0.10鋯 0.05-0.2鉭 0.05-0.2
氮 0.02-0.15鐵 餘量釩、鈦、鋯和鉭的總含量與碳和氮的總含量之比為2-9，沿包覆層長度方向的鋼組織包括至少兩個區域，在燃料元件頂部區域的鋼組織使元件具有更高的耐熱性，其包含α-鐵素體、索氏體、鉻的碳化物M23C6和M6C、鋼組元(V，Ta，Ti，Zr，W等)的碳化物和碳氮化物、Fe2(W)型金屬間化合物，而在底部區域的組織則提高元件的低溫輻射脆化抗力，其包含索氏體、δ-鐵素體、α-鐵素體、殘餘奧氏體、鋼組元(Cr，V，Ta，W等)的碳化物和碳氮化物。在這種情況下，大角度晶界為碳化物M23C6和M6C所佔據，而索氏體和δ-鐵素體的晶粒中存在彌散分布的碳化物和碳氮化物VC，V(CN)，Ti(CN)和Ta(CN)的析出相，其他元素(Fe，Mn，Mo，W，Si等)則進入複雜碳化物M23C6和M6C的組成中或者進入FeCr固溶體中。
本發明特定實施方案的各種變體在實現燃料元件第一種形式的特定情形中，沿包覆層長度方向的鋼組織包括三個區域，其中，與底部和頂部區域相比，中部區域的組織具有適中的耐熱性和低溫輻射脆化抗力。
在製造第二種形式燃料包覆層的特定情形之一中，對不可避免的雜質含量作如下限制鎳不高於0.1；鈮不高於0.01；鉬不高於0.01；銅不高於0.1；鈷不高於0.01；硫不高於0.008；磷不高於0.008；氧不高於0.005
在製造包覆層的另一種特定情形中，高活性金屬雜質，即鉬、鈮、鎳、銅和鈷的總含量不超過0.1％(質量)。其目的是為了降低中子輻射誘發的活性和加速鋼誘發活性的衰減速度。
在製造包覆層的又一種特定情形中，低熔點金屬雜質，即鉛、鉍、錫、銻和砷的總含量不超過0.05％(質量)。其目的是為了提高鋼在中子輻射下的低溫輻射脆化抗力。
本發明的要點在於沿包覆層長度方向的鋼組織不均勻，而且，這種組織與沿BN反應堆堆芯長度方向高達幾百度的實際溫度降相一致。這就是所要求的本發明實施沿長度方向對燃料包覆層的性能和組織有不同要求這一新原則的原因。
在燃料包覆層底部(溫度低)區域的鋼組織包含索氏體、α-鐵素體、殘餘奧氏體、鋼中可能的強碳化物形成組元(Cr，V，Ti，Ta，W等)的碳化物、上述各元素的氮化物和碳氮化物。大角度晶粒邊界基本上不存在碳化物M23C6和M6C的析出相，而是存在一種晶內聚結的碳化物相。由於形成了這種組織，固溶體中的鉻被消耗掉，因而不能輻射誘發析出脆性相(υ相、α相等)，從而提高了包覆層在其低溫底部區域對LTIE過程的抗力。
為了形成這種組織，對燃料元件的低溫區域進行循環(最高達10個循環)處理，該循環包括加熱至Ac1+20℃的溫度然後冷卻至室溫；這種情況下，在回火之後、在循環過程中以及循環結束之後空氣中冷卻時產品的冷卻速度必須不低於50℃/分。
如前所述，為了確保燃料包覆層在高溫和低溫區域具有最佳的組織並且使包覆層具有低的活性以及良好的耐熱性和輻射抗力，採用輻射誘發活性快速衰減的元素對鋼進行複雜的合金化處理，使得γ相穩定元素(C，N，Mn)與α相穩定元素(Cr，W，V，Ta，Ti，Zr，Mo，Nb，等)之間滿足特定的比例關係。
在包覆層工作溫度不低於600℃的燃料元件高溫區域，通過使包覆層形成穩定的馬氏體-鐵素體組織來獲得高耐熱性，所述包覆層組織含有起固溶強化作用的間隙元素(C，N，B)和置換元素(W，V，Cr)、起強化作用的碳化物(MC，M2C，M23C6等)、氮化物(MN，M2N)和碳氮化物(MCN)相以及Fe(W)型的laves相。
燃料包覆層高溫區的這種組織通過在1050-1150℃下急冷40分鐘並隨後在680-760℃下回火形成。
增加鎢含量，按照大致當量比例關係用鎢取代鉬，能夠降低包覆層的活性，並且能夠使其在中子輻射之後發生快速衰減，原因是減小了中子與鎢核作用的截面和縮短了輻射產生的鎢同位素的半衰期。增大鎢含量也有助於使鋼的長期和短期強度保持在高水平。
通過加入鋯、鉭和氮，能夠使鋼的短期和長期強度保持在充分高的水平。
通過加入氮，並且將鈦、鉭、鋯和釩的總含量與碳和氮的總含量之比限定為2-9，則能夠提高鋼在中子輻射下的低溫輻射致脆化的抗力。
加入含量為0.001-0.10％(質量)的鈰和/或釔，能夠促進鋼晶粒的細化和碎化。在這種情況下，作為低活性元素的鈰和釔不會增加本發明鋼的誘發活性。
鈰和/或釔含量的下限對應著所述元素對鋼細化具有明顯有利影響的最低濃度。鈰和/或釔含量的上限應該能夠有利於鋼在熱加工階段保持充分的可加工性。
鋯含量的下限根據使部分氮結合到細小分散且熱力學穩定的氮化鋯顆粒這一需要來確定。
鋯含量上限根據是否會形成可能降低鋼的可加工性的低熔點鋯鐵共晶相來確定。
鈦含量的下限根據使部分碳結合到細小分散且熱力學穩定的碳化鈦這一需要來確定。
鈦含量的上限根據氮是否會在鋯與鈦之間重新分布來確定。這種重新分布不希望發生，原因是可能會降低鋼的長期強度。
鉭含量的下限根據使部分碳結合到熱力學穩定的碳化鉭並且確保其在固溶體中的含量達到飽和溶解度這一需要來確定。
鉭含量的上限根據是否會形成降低鋼的可加工性的球狀碳化物夾雜來確定。
氮含量的下限根據使鋯結合到細小分散的氮化鋯顆粒這一需要來確定。要求限制氮的上限，以使鋼在焊接期間具有可加工性作為低活性元素的鋯和鉭不會增加本發明鋼的誘發活性。
氮在中子輻射下作為同位素14N(99％含量)變得活化，形成長壽命的同位素14C，同位素14C在衰減(半衰期為5.7×103年)時產生α粒子(穩定的同位素6He)，而不會導致γ輻射，即氮的這種可利用性不會影響由γ輻射決定的鋼輻射活性的衰減。
矽含量範圍為0.1-0.8，以確保鋼的脫氧。
為了提供鋼的可加工性並且降低δ鐵素體的量，將錳含量保持為0.5-2.0％(重量)。
為了提供耐熱和耐輻射性，將本發明鋼的鉻含量保持在10-13.5％(重量)。
本發明鋼的碳含量範圍為0.10-0.21％(重量)，以便通過馬氏體轉變過程使鋼具有高的組織穩定性和耐熱性。
在真空感應爐中，製備出各重25kg的兩個鋼錠以及各重500kg的兩個鑄錠，用作本發明燃料元件的包覆層。將質量為25kg的鋼錠鍛造成直徑35mm的鋼坯，隨後再鍛造成10mm厚的板材和直徑12mm的棒材。將質量為500kg的錠鍛造成直徑90mm的鋼坯，隨後再軋製成6mm厚的薄板和直徑12mm的棒材。所述棒材、薄板和板材在標準條件下進行熱處理，即正火和回火。採用熱處理的金屬以加工有效部分尺寸為5×25mm的圓柱狀試樣，以便按照GOST(ГOCT)10145-81和GOST(ГOCT)3248-81測試長期強度和蠕變。還根據GOST(ГOCT)10446-80使用標準試樣測定了輻射之後的拉伸性能。所述的試樣必須模擬工作溫度不低於600℃的燃料包覆層高溫部分中金屬所處的條件。
同時，製備出類似的小尺寸加加林(gagarin)試樣，該試樣用來模擬在工作溫度不高於400℃的燃料包覆層低溫部分中金屬所處的條件，即用來測試它們發生LTIE的傾向。
為了在上述試樣的金屬中形成LTIE抗力更高的組織，對試樣進行循環處理，即，加熱到Ac1+20℃，保溫10分鐘，並且在600℃與20℃溫度之間以不低於50℃/分鐘的速度冷卻至室溫。總共進行10個循環。在循環處理之後，試樣在720℃下回火處理2個小時，之後，加速冷卻(冷速不低於50℃/分鐘)至室溫。
本發明鋼在研究性快速中子反應堆BOR-60中，345-365℃下進行中子輻射，在5.8-8.0dpa的破壞劑量下流量達到(1.14-2.0)1022n/cm2(E＞0.1MeV)。拉伸試驗採用遠程操作的破斷試驗機1794-γ5以約1mm/min的應變速率在空氣中進行。在所示條件下，對已在標準條件下進行熱處理的試樣以及已進行循環熱處理的試樣進行輻射。
表1給出了用作本發明燃料元件包覆層的鋼以及已知鋼的化學組成，表2示出了所述鋼誘發活性衰減動力學的計算結果，表3和表4則是拉伸試驗結果。
鋼在快速中子反應堆BN-600中假定輻射560小時以及隨後保持最長達500年之後，其誘發活性衰減動力學(即，γ輻射劑量比率)的計算數據證實了本發明鋼的優點，在保持時間超過10年之後(參見表2)，所述優點尤其顯著。在保持50年之後，本發明鋼可以繼續服役不需特別保護，並且加以重熔再利用。
對核聚變反應堆DEMO的中子譜進行的類似計算證實誘發活性的快速衰減能夠使材料在保持50年後仍然安全。
工業應用性拉伸性能測試結果(見表3)證實本發明燃料包覆層用的鋼在循環處理之後LTIE抗力的容限顯著提高。結果，當在出現LTIE的345-365℃溫度下採用BN-600反應堆輻射時，本發明鋼試樣的延伸率百分數的值較低，在20℃下為2.6-6.1％，在輻射溫度下為1.3-1.7％；而在進行循環處理之後，上述延伸率結果均提高1.5-2倍。
根據GOST(ГOCT)10145-81和GOST(ГOCT)3248-81進行長期強度和蠕變試驗的結果證實(參見表4)本發明燃料元件包覆層用鋼在選定條件下進行熱處理之後在650-750℃下耐熱，而且，甚至當鋼中氮含量降低時也如此。例如，本發明鋼在650℃，8kgf/mm2的應力作用下的蠕變速率為(0.9-7)×10-4％/小時。當應力為10和12kgf/mm2時也可觀察到類似結果。
因此，本發明燃料元件包覆層可用於快速中子反應堆的堆芯。使用存在具有本發明性能的包覆層的燃料元件由於誘發活性的衰減更快，其成本效率指標將會很高，而且，所述元件還具有高的耐熱性和低溫輻射脆化抗力。在通過運行新一代核電站設施降低環境汙染以及在結構材料能夠重新使用方面將會展現出這種成本-效率的作用。
表1本發明以及已知鋼的化學組成


表2本發明鋼採用核聚變反應堆DEMO輻射時吸收的γ輻射劑量比率(Sv/h)的衰減動力學(在第一個壁上的中子積存量為12.5MW年/m2，輻射時間-10年，E＝14MeV)

備註*元素的嬗變和誘發活性採用程序FISPACT-30(參見R.A.Forrest，J.-CH.Sublet編著的「FISPACT-30用戶手冊」，reportAEA/FUS/227，1993)計算，γ-輻射劑量比率是元素放射性衰減的示蹤，計算為從放射性材料表面距質量為1千克試樣1cm的距離處的γ輻射。
**伴隨1×10-2Sv/h的放射活性衰減的γ輻射劑量是一種安全級的γ輻射，根據IAEA的原則，在該劑量下，材料可以重複使用。
表3被反應堆BOR-60輻射的鋼16X12B2ΦTaP的拉伸性能

表4進行標準熱處理(正火+回火)的本發明鋼試樣的長期強度和蠕變試驗結果

權利要求
1.一種快速中子反應堆的燃料元件，其包括在端部用頂部和底部栓塞密封的管狀包覆層，位於包覆層內的粒狀核燃料以及必要的結構元件，其特徵在於其包覆層由鐵素體-馬氏體鋼製造而成，該鋼的組織沿包覆層長度方向包含至少兩個區域；在包覆層頂部區域鋼組織提供更高的耐熱性，而在底部區域提供更高的低溫輻射脆化抗力。
2.根據權利要求1的燃料元件，其特徵在於沿包覆層長度方向的鋼組織包括三個區域，其中，與底部和頂部區域相比，在中部區域的鋼組織具有耐熱性和低溫輻射脆化抗力的中間值。
3.一種快速中子反應堆的燃料元件，包括在端部用頂部和底部栓塞密封的管狀包覆層，位於包覆層內的粒狀核燃料以及必要的結構元件，其特徵在於其包覆層由低活性鋼製造而成，所述鋼含有碳、矽、錳、鉻、釩、鎢、硼、鈰和/或釔、鈦、鉭、鋯、氮、鐵以及不可避免的雜質，上述各元素的含量範圍為，以重量百分數計碳0.10-0.21矽0.1-0.8錳0.5-2.0鉻10.0-13.5鎢0.8-2.5釩0.05-0.4鈦0.03-0.3硼0.001-0.008鈰和/或釔的總量0.001-0.10鋯0.05-0.2鉭0.05-0.2氮0.02-0.15鐵餘量釩、鈦、鋯和鉭的總含量與碳和氮的總含量之比為2-9，沿包覆層長度方向所述鋼組織包括至少兩個區域，在燃料包覆層頂部區域的鋼組織使元件具有較高的耐熱性，包含α-鐵素體、δ-鐵素體、索氏體、鉻的碳化物M23C6和M6C、鋼組元(V，Ta，Ti，Zr，W等)的碳化物和碳氮化物、Fe2(W)型金屬間化合物，而在底部區域的組織則提供較高的低溫輻射脆化抗力，包含索氏體、δ-鐵素體、α-鐵素體、殘餘奧氏體、鋼組元(Cr，V，Ta，W等)的碳化物和碳氮化物；大角度晶界為碳化物M23C6和M6C所佔據，而索氏體和δ-鐵素體晶粒中存在彌散分布的碳化物和碳氮化物VC，V(CN)，Ti(CN)和Ta(CN)的析出相，其他元素(Fe，Mn，Mo，W，Si等)進入複雜碳化物M23C6和M6C的組成中或者進入FeCr固溶體中。
4.一種由低活性鋼製造而成的快速中子反應堆的燃料元件，所述鋼含有碳、矽、錳、鉻、釩、鎢、硼、鈰和/或釔、鈦、鉭、鋯、氮、鐵以及不可避免的雜質，上述各元素的含量範圍為，以重量百分數計碳0.10-0.21矽0.1-0.8錳0.5-2.0鉻10.0-13.5鎢0.8-2.5釩0.05-0.4鈦0.03-0.3硼0.001-0.008鈰和/或釔的總量0.001-0.10鋯0.05-0.2鉭0.05-0.2氮0.02-0.15鐵餘量釩、鈦、鋯和鉭的總含量與碳和氮的總含量之比為2-9，沿包覆層長度方向的鋼組織包括至少兩個區域，在燃料元件頂部區域的鋼組織使元件具有較高的耐熱性，包含α-鐵素體、δ-鐵素體、索氏體、鉻的碳化物M23C6和M6C、鋼組元(V，Ta，Ti，Zr，W等)的碳化物和碳氮化物、Fe2(W)型金屬間化合物，而在底部區域的組織則提供較高的低溫輻射脆化抗力，包含索氏體、δ-鐵素體、α-鐵素體、殘餘奧氏體、鋼組元(Cr，V，Ta，W等)的碳化物和碳氮化物；大角度晶界為碳化物M23C6和M6C所佔據，而索氏體和δ-鐵素體晶粒中存在彌散分布的碳化物和碳氮化物VC，V(CN)，Ti(CN)和Ta(CN)的析出相，其他元素進入複雜碳化物M23C6和M6C的組成中或者進入FeCr固溶體中。
5.一種根據權利要求4的燃料包覆層，其特徵在於對鋼中不可避免的雜質含量作如下限制鎳 不高於0.1；鈮 不高於0.01；鉬 不高於0.01；銅 不高於0.1；鈷 不高於0.01；硫 不高於0.008；磷 不高於0.008；氧 不高於0.005高活性金屬雜質，即鉬、鈮、鎳、銅和鈷的總含量不超過0.1重量％。
6.一種根據權利要求4的燃料包覆層，其特徵在於低熔點金屬雜質，即鉛、鉍、錫、銻和砷的總含量不超過0.05重量％。
全文摘要
本發明涉及核工程。本發明的快中子反應堆燃料元件的特徵在於由馬氏體－鐵素體鋼形成其包覆層，該鋼的組織沿包覆層長度方向包括至少兩個區域，在燃料包覆層頂部區域的鋼組織提供高耐熱性，在底部區域的組織則提供更高的低溫輻射脆化抗力。所述鋼中各元素的含量(以質量百分數計)如下碳 0.10－0.21，矽 0.1－0.8；錳 0.5－2.0，鉻 10.0－13.5，鎢 0.8－2.5，釩 0.05－0.4，鈦 0.05－0.4，硼 0.001－0.008，鈰(和/或釔，總量) 0.001－0.010，鋯 0.05－0.2，鉭 0.05－0.2，氮 0.02－0.15，餘量為鐵。釩、鈦、鋯和鉭的總含量與碳和氮的總含量之比為2－9。本發明使得製造燃料元件和用於該元件製造的由鋼製成的包覆層成為可能，其中所述鋼具有如下性能誘發放射活性低和暴露在中子之後的衰減速率高、在270－400℃溫度中子輻射下的脆化抗力高以及在高達700℃溫度下的耐熱性高。
文檔編號C22C38/38GK1890758SQ200480036145
公開日2007年1月3日 申請日期2004年10月4日 優先權日2003年10月6日
發明者A·G·約圖科夫斯基, M·V·列昂季耶娃-斯米爾諾娃, A·V·瓦圖林, V·N·戈洛瓦諾夫, V·K·沙馬丁, T·M·布拉諾娃, V·V·茨韋伊萊夫, I·A·什卡布拉, J·A·伊瓦諾夫, V·A·福斯特曼, M·I·索洛寧 申請人:聯邦國家統一企業A·A·博奇瓦爾全俄無機材料研究院