本发明属于核电领域，具体涉及一种微型反应堆用镍基合金及其制造方法。
背景技术：
1、与传统压水堆等堆型相比，新型微型反应堆的堆芯工作温度更高，可达750℃-900℃，这超过了压水堆中常用高温合金的服役温度。而对于230合金、617合金或800h合金等高温镍基合金，虽然其具有较好的高温性能，但是这些合金中含有很多辐照工况下不利于合金性能的元素成分，具有感生放射性强、中子经济性低、辐照硬化显著等缺陷。因此，提供一种能够在750℃-900℃的辐照环境下长期稳定服役的高温合金，对于优化微型反应堆性能具有积极意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种微型反应堆用镍基合金，该合金能够在750℃-900℃的辐照环境下长期服役而不发生显著的辐照硬化。本发明还提供一种微型反应堆用镍基合金的制造方法。
2、根据本发明一个方面的实施例，提供一种微型反应堆用镍基合金，按重量比计，所述微型反应堆用镍基合金含有：14%.0-20.0%的cr，3.0%-5.0%的fe，0.1%-2.0%的mn，3.0%-5.0%的mo，3.0%-5.0%的w，0.05%-0.15%的c，0.005%-0.05%的la，余量为ni及不可避免的杂质；其中，所述不可避免的杂质中，按重量比计，0<al+si+ti<0.2%，nb<0.02%，p<0.01%，s<0.005%，b<0.0001%。
3、该合金中，对b元素含量进行了严格控制，以减少b俘获中子后嬗变产生的气体在合金组织内聚集；通过对al、si、ti的总量控制在0.2%以下，以避免这些合金元素发生晶界偏析，从而避免辐照硬化的发生，微量的这些合金元素残留能够在合金制造过程中充分氧化为弥散氧化物而不会对合金的高温辐照性能产生负面影响；将nb控制在0.02%以下能够避免nb的晶界偏析，提高材料的高温性能。
4、进一步地，在部分实施例中，所述不可避免的杂质中，co<0.01%。co在辐照环境下会产生强烈的感生放射性，增加废弃物处理难度。
5、进一步地，在部分实施例中，所述微型反应堆用镍基合金的基体组织中分布有颗粒密度1.0×1019/m3-8×1020/m3的氧化物颗粒。弥散的氧化物颗粒能够起到弥散强化效果，对合金的高温力学性能有所改善。
6、进一步地，在部分实施例中，所述微型反应堆用镍基合金通过对固溶态合金进行至少三道次冷轧加工制得，冷轧总变形量为50%-80%。通过冷轧变形引入大量位错，在高温辐照条件下能够限制晶界迁移，同时作为捕捉辐照缺陷的陷阱，起到提高合金高温稳定性和进一步提高辐照损伤耐性的效果。
7、进一步地，在部分实施例中，所述微型反应堆用镍基合金在经过900℃/6dpa的中子辐照处理后硬化率不超过65%。
8、根据本发明另一个方面的实施例，提供一种微型反应堆用镍基合金的制造方法，用于制造前述任一实施例中所提供的微型反应堆用镍基合金。该方法包括以下步骤：
9、按照合金成分提供合金原料，对所述合金原料进行真空熔炼，浇铸得到合金坯体；
10、对所述合金坯体进行热锻，得到合金锻材；
11、对所述合金锻材进行固溶处理，得到合金坯料；
12、对所述合金坯料进行冷轧加工，冷轧加工包括至少三道次冷轧，冷轧变形量为50%-80%，得到合金成品。
13、进一步地，在部分实施例中，所述合金原料中，ni配置为纯镍板，在进行熔炼前首先对所述纯镍板进行预氧化处理与预还原处理。
14、进一步地，在部分实施例中，在所述预氧化处理步骤中，将所述纯镍板在400±20℃的含氧环境中加热1h-3h；所述预还原处理步骤中，将经过所述预氧化处理的所述纯镍板在200±20℃的氢气环境中进行不超过0.5h的加热处理。
15、通过预氧化处理，能够将镍板中的非金属元素杂质气化去除；通过预还原处理，能够减少材料中的非金属杂质夹杂，消除o残留，对还原处理时间进行控制以避免引入h杂质。
16、进一步地，在部分实施例中，所述固溶处理步骤中，将合金锻材置于马弗炉中进行加热。
1.一种微型反应堆用镍基合金，其特征在于，按重量比计，所述微型反应堆用镍基合金含有：14%.0-20.0%的cr，3.0%-5.0%的fe，0.1%-2.0%的mn，3.0%-5.0%的mo，3.0%-5.0%的w，0.05%-0.15%的c，0.005%-0.05%的la，余量为ni及不可避免的杂质；其中，所述不可避免的杂质中，按重量比计，0<al+si+ti<0.2%，nb<0.02%，p<0.01%，s<0.005%，b<0.0001%。
2.根据权利要求1所述的微型反应堆用镍基合金，其特征在于，所述不可避免的杂质中，co<0.01%。
3.根据权利要求1或2所述的微型反应堆用镍基合金，其特征在于，所述微型反应堆用镍基合金的基体组织中分布有颗粒密度1.0×1019/m3-8×1020/m3的氧化物颗粒。
4.根据权利要求1或2所述的微型反应堆用镍基合金，其特征在于，所述微型反应堆用镍基合金通过对固溶态合金进行至少三道次冷轧加工制得，冷轧总变形量为50%-80%。
5.根据权利要求4所述的微型反应堆用镍基合金，其特征在于，所述微型反应堆用镍基合金在经过900℃/6dpa的中子辐照处理后硬化率不超过65%。
6.一种微型反应堆用镍基合金的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1至5中任一项所述的微型反应堆用镍基合金，并包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的微型反应堆用镍基合金的制造方法，其特征在于，所述合金原料中，ni配置为纯镍板，在进行熔炼前首先对所述纯镍板进行预氧化处理与预还原处理。
8.根据权利要求7所述的微型反应堆用镍基合金的制造方法，其特征在于，在所述预氧化处理步骤中，将所述纯镍板在400±20℃的含氧环境中加热1h-3h；所述预还原处理步骤中，将经过所述预氧化处理的所述纯镍板在200±20℃的氢气环境中进行不超过0.5h的加热处理。
9.根据权利要求6或7或8所述的微型反应堆用镍基合金的制造方法，其特征在于，所述固溶处理步骤中，将合金锻材置于马弗炉中进行加热。
