Циркониевая проволока в Минске

Циркониевая проволока: технические характеристики и применение

Циркониевая проволока востребованный вид металлопроката, изготавливаемый методом волочения из заготовок марок Э110, Э125, 702, 704. Материал отличается сочетанием высокой температуры плавления (1852C), низкого сечения захвата тепловых нейтронов и стойкостью к агрессивным средам. Поставляется в бухтах или на катушках, диаметр от 0,5 до 6,0 мм, состояние поставки отожжённое или нагартованное.

Ключевые свойства материала

Цирконий и его сплавы демонстрируют стабильность механических характеристик при температурах от 196 до +400 C. Предел прочности при растяжении у отожжённой проволоки из сплава Э110 составляет от 380 до 450 МПа, относительное удлинение от 20 до 25 %. Коррозионная стойкость в морской воде, растворах щелочей и органических кислотах превосходит показатели нержавеющих сталей аустенитного класса. Коэффициент линейного расширения близок к значениям для алюминиевых сплавов, что упрощает создание биметаллических узлов.

Для ядерной энергетики критически важна чистота металла по примесям гафния, бора и кадмия. Содержание гафния в проволоке марок Э110 и Э125 не превышает 0,005 %, суммарное содержание остальных примесей не более 0,05 %. Проволока из коммерчески чистого циркония (марки 702, 704) применяется в химическом машиностроении, где требования по нейтронным характеристикам не предъявляются.

Сортамент и геометрические параметры

Номинальный диаметр проволоки контролируется по ГОСТ 25501-82. Допуск на диаметр для прецизионных партий составляет 0,02 мм, для стандартных 0,05 мм. Овальность не превышает половины поля допуска. Поверхность проволоки очищается от окалины травлением в растворе азотной и плавиковой кислот с последующей пассивацией.

Области применения

Основной потребитель циркониевой проволоки атомная промышленность. Из неё изготавливают каркасы тепловыделяющих сборок, дистанционирующие решётки, пружинные фиксаторы и элементы органов регулирования. В химической отрасли проволока используется для армирования прокладок фланцевых соединений, работающих в среде концентрированной соляной, серной и уксусной кислот при температуре до 200 C.

• Ядерная энергетика оболочки ТВЭЛов, поглощающие элементы, конструкционные детали активной зоны.
• Химическое машиностроение сетки фильтров, катализаторные носители, крепёж для аппаратов высокого давления.
• Электронная промышленность газопоглотители (геттеры) в вакуумных приборах, аноды электролитических конденсаторов.
• Медицинская техника имплантаты и хирургический инструмент, требующий биосовместимости с тканями организма.
• Авиастроение заклёпочные соединения и элементы крепления теплозащитных экранов.

Технология производства и контроль качества

Исходные слитки циркония подвергаются горячей ковке и экструзии при температуре от 950 до 1050 C. Дальнейшее волочение выполняется в несколько переходов с промежуточными отжигами в вакууме при температуре от 650 до 750 C. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию, спектральный анализ химического состава и испытания на растяжение. Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием фактических значений механических свойств и содержания примесей.

Условия эксплуатации и совместимость

Циркониевая проволока сохраняет работоспособность в воде и паре при температуре до 350 C и давлении до 16 МПа. При контакте с нержавеющей сталью в водной среде возможно образование гальванической пары, поэтому для изоляции применяются проставки из оксида алюминия или никелевые покрытия. В среде жидкого натрия при температуре до 600 C цирконий не взаимодействует со сталью, что позволяет использовать его в контурах быстрых реакторов.

Вопросы и ответы (FAQ)