5月1日，安徽合肥聚变堆主神秘害系统综合研究设施园区内，一项改写人类能源史的工程正在如火如荼地实验。随着4根长达52米、重达400吨的巨型行车主梁徐徐落位，天下首台紧凑型聚变能实验装置（BEST）工程总装正式启动，朝着实现“全球首次聚变能发电”战略目的迈出要害一步。
我国首创的CHSN01超低温高强韧无磁钢（简称CHSN01钢），将为这颗重达6000吨的聚变堆“心脏”的强劲跳动提供不可或缺的助力。这种由中国钢研集团所属钢铁研究总院有限公司（简称钢研总院）与中国科学院等离子体物理研究所（简称等离子体所）、理化手艺研究所配合研发、团结攻关的不锈钢新质料，将化身500吨铠甲与线圈盒直线段部件，嵌入BEST装置最焦点的超导磁系一切，直面零下268.95摄氏度（4.2K）的极端低温磨练，托举起我国“人造太阳”的伟大梦想，为人类清洁能源革命孝顺“中国计划”。
图为中国BEST聚变装置总装现场，CHSN01钢将支持起这个“人造太阳”超导磁系一切的焦点结构。 (中科院等离子体所 供图)
研发突破：
破解超低温下质料强韧性协同调控的天下级难题
可控核聚变被称为“人造太阳”，但要驾驭这颗“太阳”，首先得攻克质料难关。钢研总院与等离子体所等单位团结组建立异团队，响应国家战略需求，勇闯无人区，于2021年11月份携手同盟单位攻坚克难，基于团队在超低温质料丰富的科研效果，仅用2年时间便乐成破解了零下268.95摄氏度极端低温情形下质料强韧性协同调控的天下级难题。
可以说，CHSN01钢的研发故事正是我国青年钢铁科研职员在实现高水平科技自主自强征程中的一个生动缩影。在2021年7月23日该项目刚启动时，年仅38岁的该团队认真人王长军博士勇挑重担，向导这支年轻的立异团队向破解天下级难题提倡冲锋。“面临这项天下级难题，我们只能摸着石头过河，一点一点地试，一直迭代因素与优化制造工艺。”团队专家杨志勇教授回忆起其时的艰难情景时感伤万千。
2021年12月8日，要害手艺攻关正式启动。2022年8月30日，首批预研件通过评审，验证了焦点设计理念的可行性。2023年3月4日，该项目取得主要阶段性希望，启动1∶1原型件工业化试制。2023年8月6日，原型件乐成通过严酷评审，质料性能指标周全抵达设计要求，具备工程应用潜力。攻关同盟组成单位也从最初的6家拓展为包括产—学—研—检—用的17家单位。在此基础上，2023年11月16日，聚变高端金属质料研发团结实验室于合肥综合性国家科学中心能源研究院正式建设。提及研发历程的一个个要害节点，王长军博士、秦经刚博士如数家珍。
图为2023年3月4日“新一代聚变工程用高端金属质料”论坛暨“4.2K高强韧不锈钢研发希望”钻研会与会嘉宾合影。（钢研总院供图）
从实验室到工业化的跨越同样艰难。为了实现百吨级批量生产，钢研总院以“小焦点大协作”模式，团结等离子体所、久立特材，突破高精度内圆外方的铠甲轧制手艺瓶颈，铠甲尺寸精度误差不凌驾±0.02毫米；团结攀钢集团长城特钢买通厚90毫米以下系列规格热轧板材的全流程生产工艺；团结上海电气上重铸锻攻克6吨级大锻件生产难题，在5000毫米长的大锻件中实现“零缺陷”。历经3年多的坚守和起劲，终于迎来“中国首创”的破茧成蝶。2024年12月7日，“CHSN01”商标正式注册，标记着该研发效果正式转入工程化应用与工业化推广阶段，并迅速实现批量生产，使我国首次在核聚变质料领域实现从“跟跑”到“领跑”的奔腾。
性能跃升：
树立超低温核聚变质料的国际新标杆
在零下268.95摄氏度的极寒情形中，通俗钢材脆如玻璃。面临难题，该团队突破了核聚变低温结构质料极限，使CHSN01钢性能指标实现了质的奔腾，树立了国际新标杆：在零下268.95摄氏度的极寒情形下，CHSN01铠甲屈服强度突破1500兆帕，相当于指甲盖巨细面积能遭受15头大象的重量；抗拉强度突破1800兆帕，延伸率超30%，断裂韧性优于180兆帕·米1/2。与ITER（国际热核聚变实验堆）项目普遍使用的316LN不锈钢铠甲相比，其强度提升了约40%，塑韧性却旗鼓相当。也就是说，在遭受重大的机械载荷时，CHSN01钢既坚如磐石，又拥有惊人的抗断裂与形变能力。
与此同时，CHSN01钢推动了一场轻量化革命，使超导磁系一切乐成“瘦身”10%，单台装置即可节约结构质料100吨，更主要的是在有限的空间内可以显著提高装置的运行参数。
现在，CHSN01钢已通过等离子体所最严苛的“实战”审核，性能周全碾压ITER使用的316LN不锈钢、JJ1等国际特种合金质料。现在，CHSN01钢已应用于BEST装置中约300吨铠甲与200吨线圈盒直线段产品制造，完玉成球最大规模工程的验证。这种刚柔并济的特征，让CHSN01钢成为聚变堆焦点部件的顽强守护者。
对此，中国科学院文献情报中心手艺评价报告体现：“中国和美国国家强磁场实验室均研发出零下268.95摄氏度下屈服强度凌驾1500兆帕的质料，但性能同时知足伸长率大于30%、断裂韧性大于180兆帕·米1/2要求的，只有中国能够实现。”
应用拓展：
全工业链立异铸造大国重器“钢筋铁骨”
现在，CHSN01钢已构建“冶炼—成型—应用”全工业链立异能力，显示出辽阔的应用推广远景。
在冶炼精控方面，钢研总院核聚变立异团队立异接纳“电炉+氩氧脱碳+炉外精炼+电渣重熔”的低本钱冶炼工艺，精准实现了超低碳(C≤0.01%)、高氮 (N：0.28%～0.38%)、超低杂质控制(P≤0.01%、S≤0.005%、Al≤0.02%、O≤0.002%)，且单炉组批能力达40吨，为CHSN01钢大规模批量供货涤讪了坚实基础。
在成型制造方面，钢研总院、等离子体所团结久立特材在国际上首次完成聚变磁体用高强韧、耐低温CHSN01不锈钢铠甲研制，并通过了真实服役工况下的性能审核；团结攀钢集团长城特钢、上海电气上重铸锻与国机重装二重装备配合完成了厚10毫米～90毫米系列规格的CHSN01热轧板材和6吨级大尺寸CHSN01锻件（厚260毫米×560毫米×5000毫米）的研制，构建了“高/中温析出相调控理论→高精度铠甲/超大锻件极端制造→全工况验证”的完整立异链条，推动我国在核聚变低温结构质料领域实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。
图为国际首根接纳CHSN01钢作为铠甲的BEST全尺寸超导磁体。 (中科院等离子体所 供图)
图为BEST装置中接纳CHSN01钢制造的TF线圈盒部件，这是托举超导磁体的要害骨架。 (中科院等离子体所 供图)
在应用拓展方面，自2024年1月份首次批量供货10吨起，1年内即实现向BEST装置百吨级批量供货。其中，总重约300吨的CHSN01不锈钢铠甲已完成超22588米交付（总需求量约52438米），占总需求的43%；总重约200吨的CHSN01线圈盒直线段部件完成交付3套（总需求量为17套）。现在，其应用国界正从BEST装置焦点部件，快速拓展至航天深低温贮箱、氢能储运装备等市场，引起法国原子能委员会（CEA）、德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）等国际顶尖机构的关注。
CHSN01钢的规�；τ�，是中国钢铁人面向人类配合挑战交出的又一份完善答卷。未来，当“人造太阳”的光线照亮人类文明时，CHSN01钢作为托起这片光线的钢铁脊梁，必将在中国以致天下新能源史上，镌刻下铸造大国重器的绚烂篇章。清洁能源革命的巨轮，正从东方启航。
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