本项目旨在研究新型材料以及热处理工艺对于超临界水冷堆包壳生产的潜力，为包壳研发、材料腐蚀数据库提供数据支持，主要研究对象为成分、温度、时效处理对于14Cr-24Ni-2.5Al含铝奥氏体不锈钢（AFAs）在超临界水环境均匀腐蚀、应力腐蚀开裂行为的影响，控制变量，使用浸泡腐蚀实验研究均匀腐蚀行为、使用慢应变拉伸速率实验研究应力腐蚀开裂行为，通过拟合腐蚀增重曲线、分析应力-应变曲线、分析微观形貌判断试样的性能。

通过实验得到不同成分、温度与时效处理下AFAs的腐蚀增重曲线，判断相应材料的耐均匀腐蚀性能，通过分析实验后试样表面氧化膜形貌以及对氧化膜截面进行成分扫描判断腐蚀机理。通过实验得到不同时效后AFAs的应力-应变曲线判断时效对AFAs在超临界水环境的力学性能的影响，通过分析变形段裂纹形貌以及截面处裂纹尖端的形貌判断裂纹扩展方式以及试样的应力腐蚀开裂敏感性。最终明确不同成分、温度与时效处理对AFAs在超临界水环境的均匀腐蚀、应力腐蚀开裂行为的影响。

时效后微观形貌的分析表明时效处理在AFAs内部产生NiAl相与Laves相两类强化型析出相，随时效时间析出、尺寸增长，长时间时效后出现有害s相。均匀腐蚀结果表明，时效降低了AFAs在超临界水环境中的耐腐蚀性，但对氧化膜形貌、成分并无明显影响。针对应力腐蚀开裂行为的研究发现时效处理显著改善了AFAs的塑性而使强度有所下降，变形段出现大量微裂纹表现出应力腐蚀开裂敏感性。