一种FeCrAl基合金包壳材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种FeCrAl基合金包壳材料及其制备方法，FeCrAl基合金包壳材料由以下组分组成，Cr、AI、Mo、Nb、Ta、Ce、C、N、O、Fe、杂质，其中，Cr、AI合金元素的总重量百分比为大于等于16％，Mo、Nb、Ta合金元素的总重量百分比为大于等于3.1％，Ce合金元素的总重量百分比为：0.05～0.1％，本发明专利技术所述的FeCrAl基合金，可有效提高合金室温力学性能及高温强度，且FeCrAl基合金中合金元素之间相互作用，使合金材料具有优良的耐高温水蒸气氧化性能、辐照性能，在8000℃高温下合金材料具有较高的高温强度和组织热稳定性，并在室温下具有较高的力学强度和合适加工的塑性。

FeCrAl based alloy cladding material and preparation method thereof

The invention discloses a FeCrAl based alloy cladding material and its preparation method, FeCrAl based alloy cladding material consists of the following components, Cr, AI, Mo, Nb, Ta, Ce, C, N, O, Fe, the total weight of impurities, the percentage of Cr and AI elements for more than is equal to 16%, the total weight percentage of Mo, Nb, Ta alloy element is greater than or equal to 3.1%, the total weight percentage of Ce alloy elements: 0.05 ~ 0.1%, FeCrAl based alloy of the invention, can effectively improve the mechanical properties of the alloy at room temperature and high temperature strength, the interaction between the alloy and FeCrAl based alloy elements, the alloy material with high temperature steam oxidation resistance, excellent radiation performance, in the 8000 high temperature alloy material with high temperature strength and thermal stability, and high mechanical strength at room temperature and suitable processing of plastic Of.

【技术实现步骤摘要】
一种FeCrAl基合金包壳材料及其制备方法
本专利技术属于铁基合金结构材料及特种合金材料
，具体是指一种FeCrAl基合金包壳材料及其制备方法。
技术介绍
燃料元件是核动力反应堆堆芯的核心部件，其性能直接关系到核反应堆运行的安全性与经济性。锆合金是目前商用核电轻水堆燃料元件唯一采用包壳材料。但在突发情况下(如日本福岛核事故、压水堆失水事故等)，锆合金包壳与高温冷却剂水剧烈反应，放出大量热和爆炸气体氢气，导致包壳材料力学性能恶化，产生反应堆氢爆与大量放射性产物外泄等核灾难性后果。所以，下一代及未来先进核电压水堆用燃料元件包壳材料与现用核电锆合金包壳材料相比，必须具备更好的抗高温水蒸气氧化能力、高温强度及高温稳定性，能够在一定时间内提供更大安全余量以及避免潜在的严重堆芯融化事故，也称为耐事故包壳材料。耐事故包壳材料要求其能在800—1000℃左右蒸汽环境中几个小时内保持一个很低的氧化速率，至少比锆合金低2个数量级，同时该包壳材料在不低于800℃的高温条件下具有满足短周期可靠性的力学强度，这样才可以在超过设计基本事故时提高堆芯事故的安全裕量。在这种强烈需求背景的推动下，世界核电大国对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于，按重量百分含量计，由以下组分组成，Cr、AI、Mo、Nb、Ta、Ce、C、N、O、Fe、杂质，其中，Cr、AI合金元素的总重量百分比为大于等于16％，Mo、Nb、Ta合金元素的总重量百分比为大于等于3.1％，Ce合金元素的总重量百分比为：0.05～0.1％。

【技术特征摘要】
1.一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于，按重量百分含量计，由以下组分组成，Cr、AI、Mo、Nb、Ta、Ce、C、N、O、Fe、杂质，其中，Cr、AI合金元素的总重量百分比为大于等于16％，Mo、Nb、Ta合金元素的总重量百分比为大于等于3.1％，Ce合金元素的总重量百分比为：0.05～0.1％。2.根据权利要求1所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于：所述Cr、AI合金元素含量总和与Mo、Nb、Ta合金元素含量总和的比值为4—8。3.根据权利要求1或2所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于：所述Cr、AI合金元素的总重量百分比和为16.0—20.0％，Mo、Nb、Ta合金元素的总重量百分比和为：2.4—4.6％。4.根据权利要求1所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于：C、N合金元素的总重量百分比均小于等于0.008％，O合金元素的总重量百分比小于等于0.003％。5.根据权利要求3所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于：按重量百分含量计，由以下组分组成，Cr：12.5～14.5％，Al：3.5～5.5％，Mo：1.5～3％，Nb：0.6～0.8％，Ta：0.3～0.8％，Ce：0.05～0.1％，C：≤0.008％，N：≤0.005％，O：≤0.003％，余量为Fe和杂质。6.根据权利要求5所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征在于：按重量百分含量计，由以下组分组成，Cr：12.9～13.1％，Al：3.9～4.0％，Mo：1.9～2.0％，Nb：0.6～0.7％，Ta：0.4～0.5％，Ce：0.05％，C：≤0.008％，N：≤0.005％，O：≤0.003％，余量为Fe和杂质。7.根据权利要求5所述的一种FeCrAl基合金包壳材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞谦，王辉，潘钱付，刘超红，陶涛，杜沛南，王晓敏，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51