Цирконий

Цирконий: прокат из тугоплавкого металла для агрессивных сред

Цирконий тугоплавкий металл с уникальным сочетанием коррозионной стойкости и механической прочности. В атомной энергетике, химическом машиностроении и металлургии циркониевый прокат применяется для изготовления оборудования, работающего в контакте с кислотами, щелочами и расплавами. Материал сохраняет стабильность при температурах до +400 C и не взаимодействует с большинством органических и неорганических реагентов.

Основные виды циркониевого проката

В зависимости от конфигурации заготовки и требований к конечному изделию поставляются следующие позиции:

• Лист циркониевый толщина от 0,5 до 20 мм, ширина до 1500 мм. Используется для футеровки реакторов, теплообменников и емкостного оборудования.
• Пруток циркониевый диаметр от 5 до 100 мм. Применяется для изготовления крепежа, валов, штуцеров и арматуры химических насосов.
• Труба циркониевая наружный диаметр от 6 до 219 мм, стенка от 0,5 до 10 мм. Востребована в трубопроводах для транспортировки соляной и серной кислот высокой концентрации.
• Проволока циркониевая диаметр от 0,5 до 5 мм. Используется для электродов, фильер и сварочных присадок.
• Плита циркониевая толщина от 20 до 80 мм. Применяется в качестве заготовок для фланцев, днищ и корпусов аппаратов высокого давления.

Химический состав и марки

Промышленные марки циркония делятся на две группы: технический цирконий (марки 110, 100) и цирконий для атомной энергетики (марки Э110, Э125). Основные легирующие элементы ниобий (от 0,8 до 1,2 %), олово (от 1,2 до 1,7 %) и железо (до 0,2 %). Содержание гафния в ядерных марках не превышает 0,01 %.

Коррозионная стойкость и эксплуатационные параметры

Цирконий устойчив к воздействию соляной кислоты любой концентрации (до +100 C), серной кислоты (до 70 % при +80 C), фосфорной кислоты, органических кислот и щелочей. В среде расплавленных солей и жидких металлов материал сохраняет работоспособность до +600 C. Коэффициент теплового расширения циркония близок к нержавеющей стали, что упрощает проектирование комбинированных узлов.

Обработка и сварка циркониевого проката

Цирконий обрабатывается резанием на стандартных станках с использованием твердосплавного инструмента. Сварка выполняется в среде аргона высокой чистоты (не менее 99,99 %) для предотвращения насыщения кислородом и азотом. Рекомендуемые режимы сварки: ток от 80 до 200 А, скорость подачи присадочной проволоки от 0,5 до 1,5 м/мин. После сварки необходима термообработка при температуре от 580 до 620 C для снятия внутренних напряжений.

Применение в промышленности

• Атомная энергетика оболочки ТВЭЛов, каналы СУЗ, дистанционирующие решетки.
• Химическая промышленность реакторы, колонны синтеза, теплообменники, трубопроводы для агрессивных сред.
• Металлургия тигли для плавки специальных сплавов, футеровка печей.
• Медицинская техника имплантаты, инструменты для эндоскопии.
• Электроника мишени для магнетронного напыления, электроды вакуумных приборов.

Вопросы и ответы