Status istraživanja aditiva u prahu od nehrđajućeg čelika 316L za nuklearnu energiju

S brzim razvojem kineske nuklearne industrije, dizajn neke opreme za nuklearnu energiju postao je precizniji i složeniji. Ako se za proizvodnju ove nuklearne energetske opreme koriste tradicionalne proizvodne tehnike, javljaju se problemi dugih proizvodnih ciklusa i višestrukih proizvodnih procesa. Međutim, korištenjem aditivnih proizvodnih procesa može se postići efikasna proizvodnja opreme sa složenim i preciznim strukturama.

Nehrđajući čelik ima odličnu otpornost na oksidaciju, mehanička svojstva i otpornost na koroziju, što ga čini širokom primjenom u području nuklearne energije. Posebno nakon nesreće u Fukušimi, nehrđajući čelik (kao što je FeCrAl feritni nehrđajući čelik, 316Ti i 15-15Ti austenitni nehrđajući čelik) je odabran kao jedan od glavnih pravaca istraživanja i razvoja materijala otpornih na nesreće (ATF) za svjetlo vodeni reaktori. Osim toga, materijali od nehrđajućeg čelika imaju dobre performanse zavarivanja, tako da se upotrebom tehnologije aditivne proizvodnje može postići dobro metalurško spajanje i oblikovanje. Uvođenje tehnologije aditivne proizvodnje u polje nuklearne energije će biti od koristi za razvoj i primjenu goriva otpornih na nesreće.

Istraživački tim Kineskog instituta za istraživanje i projektovanje nuklearne energije objavio je članak pod naslovom "Status istraživanja proizvodnje aditiva u prahu od nerđajućeg čelika 316L za nuklearnu energiju" u "Precizno oblikovanje inženjeringa", otkrivajući mikrostrukturu i svojstva proizvodnje aditiva od nerđajućeg čelika od 316L formiranih delova pre i nakon zračenja, kao i zahtjevi indikatora nehrđajućeg čelika 316L za nuklearnu energiju.

Tehnologija aditivne proizvodnje je napredan proizvodni proces koji ne zahtijeva kalupe i formira se gotovo u mreži. Nehrđajući čelik je široko korišteni konstrukcijski materijal u industriji nuklearne energije. Implementacija aditivne proizvodnje za strukturne komponente od nehrđajućeg čelika dodatno će promovirati razvoj tehnologije aditivne proizvodnje i također može donijeti revolucionarne promjene u nuklearnoj industriji. Uzimajući za primjer nehrđajući čelik 316L koji se koristi u nuklearnoj energiji, sustavno se razrađuje status istraživanja proizvodnje aditiva u prahu od nehrđajućeg čelika, uključujući trenutno stanje procesa pripreme praha, procesa formiranja aditiva i status istraživanja mikrostrukture i svojstava oblikovanih dijelova. .

Trenutno je proces pripreme praha od nehrđajućeg čelika 316L za aditivnu proizvodnju uglavnom metoda atomizacije, a na fizička i kemijska svojstva praha utječu parametri procesa proizvodnje praha. Među tehnologijom proizvodnje aditiva za topljenje laserskog sloja praha, tehnologijom selektivnog topljenja elektronskim snopom i tehnologijom proizvodnje aditiva u plazmi, primjena laserskog sloja praha za topljenje aditiva za proizvodnju nehrđajućeg čelika je posebno raširena.

Mikrostruktura i svojstva nerđajućeg čelika 316L proizvedenog aditivnom proizvodnjom pokazuju anizotropiju, ali anizotropija se može eliminisati kroz tehnike naknadne obrade u aditivnoj proizvodnji. Najčešće korištena tehnologija naknadne obrade u aditivnoj proizvodnji je toplinska obrada. U poređenju sa kovanim nerđajućim čelikom 316L, mehanička svojstva i svojstva zračenja nerđajućeg čelika 316L napravljenog aditivom tretiranim vrućim izostatičkim presovanjem su bolja. Trenutno je tehnologija aditivne proizvodnje nuklearnog nehrđajućeg čelika još u početnoj fazi, a buduću pažnju treba posvetiti mehanizmu formiranja aditivne proizvodnje i performansama neutronskog zračenja formiranih materijala.