中国特钢技术突破瓶颈，锻造出顶级核电站安全环，意义有多重大？

图为奥氏体不锈钢巨型环锻件

在地球上，有这样一种能源，它不同于传统的火力、风力、水力发电，不仅发电量大、成本低廉，而且完全不需要依赖自然环境，它就是核电，而在核电的开发中，中国的核电产能在过去5年直接翻了5倍，尤其在2019年3月12日这一天，该国直接突破了特钢技术的瓶颈，据说还成功搞定了核电站安全环？没错，这就是由中国科学院研发的奥氏体不锈钢巨型环锻件，也是中国首创的金属构筑成型技术，不止如此，它还成功打破了多项世界纪录，让西方国家羡慕不已，那么这个顶级设备到底是如何锻造出来的，它的意义又有多重大呢？

这个奥氏体不锈钢巨型环锻件直径15.87米，重达150吨，是世界上直径最大、重量最大的无焊整体不锈钢环形锻件，是中国核电项目的重要设备之一，令人叹服的是，它首次实现了百吨级金属坯分级构筑成形，不仅解决了中国核电部件制造方面的燃眉之急，还一举突破了西方技术封锁，而要说到它的锻造原理，就不得不提奥氏体了。

图为奥氏体不锈钢巨型环锻件

奥氏体是在钢铁中发现的一种层片状显微组织，当钢中的铬元素含量达百分之十八，镍元素含量达百分之八到百分之二十五、同时碳元素达百分之零点一时，就很容易出现奥氏体结构，而利用奥氏体锻炼出来的不锈钢不仅没有磁性，还具有相当高的韧性和塑性，因此便在各行各业中获得了广泛的应用，然而由于强度较低，只能用于冷加工强化，所以对之前的中国来说，要浇筑一个250吨级的奥氏体就显得极为困难，由于在浇筑时，钢锭会受到空气的影响而导致压缩，此外，如果有其他加入的元素分布不均匀，也会导致冶金缺陷，所以就需要依靠金属构筑成形技术来解决这个难关。

图为铸造工艺

值得一提的是，金属构筑成形技术是由李依依院士团队在国际上率先提出的，和传统构筑思维不同的是，该技术先将大件钢坯分解成数十块小型钢坯，然后像拼积木一样，通过锻焊让多个界面焊合，从而打造出一个无痕的巨型钢坯，要知道，中国之前并没有使用这种方法制造大型构件的经验，而此种技术也一直被西方国家掌握，垄断了整整半个世纪。

当时，以美国为首的多家企业，已经开展了高端钢材的研究工作，而中国还一直依赖进口，更为严重的是，国外的材料要价相当之高，无疑给中国的企业雪上加霜，因此，在这种背景下，以李依依院士的研究小组便成立了，他们通过多达数千次的性能实验后，终于实现了金属的无痕连接，并成功突破了大钢锭冶炼存在的成分疏松、锁孔等技术瓶颈，而金属构筑成形技术作为大锻件制造的一种重要的新方法，也以低成本、高品质、环保等优势，在核电用不锈钢特厚板等不同领域取得了阶段性的成果。

图为金属构筑成形技术

不可否认的是，此次生产的150吨核电安全环，充分证明了中国的钢铁产业已经开始转型，逐步从过去的粗效方式转向高端生产的发展方式，如今，中国已经拥有了两种完全自主设计的三代核电技术，国和一号和华龙一号在技术上弥补发展，而最新的第四代核电技术也已经完成测试，可以预见的是，随着核电技术的升级，特钢产业和技术也会迎来爆发增长，进一步推动全产业链发展。