Слиток циркония в Минске

Слиток циркония: технические характеристики и применение в промышленности

Слиток циркония представляет собой промежуточный продукт металлургического передела, получаемый методом вакуумно-дуговой или электронно-лучевой плавки губчатого циркония. Материал поставляется в виде мерных отливок прямоугольного или круглого сечения для последующей деформационной обработки ковки, прокатки, прессования. Химический состав регламентируется марками ЦГЭ-1, ЦГЭ-2, ЦГЭ-3 (для электронной промышленности) и ИЦ-1, ИЦ-2 (для ядерной энергетики) согласно ТУ 95.466-98 и ГОСТ 26252-91.

Ключевая особенность циркониевых слитков низкое эффективное сечение захвата тепловых нейтронов (0,18 барн), что определяет их использование в активных зонах атомных реакторов. Для технических марок характерно сочетание коррозионной стойкости в агрессивных средах и механической прочности при температурах до 400C. Содержание примесей (гафний, железо, кремний, азот, углерод) контролируется атомно-эмиссионным и масс-спектрометрическим методами анализа.

Сортамент и геометрические параметры

Слитки циркония поставляются в следующих исполнениях:

• круглые слитки диаметром от 200 до 500 мм, длиной от 500 до 1500 мм для трубных заготовок и прутков;
• плоские слитки сечением от 100300 до 200600 мм для листового проката и анодной фольги;
• слитки с обточенной поверхностью (без поверхностных дефектов) для вакуумно-дугового переплава;
• слитки с гарантированным содержанием гафния менее 0,01% для ядерных применений.

Плотность циркония составляет 6,51 г/см, температура плавления 1852C. Твердость по Бринеллю для технических марок находится в диапазоне от 130 до 180 HB. Модуль упругости при нормальных условиях 95 ГПа.

Химический состав и маркировка

Содержание основного металла в слитках марок ЦГЭ-1 и ИЦ-1 достигает 99,7%. Для ядерных марок устанавливаются жесткие лимиты по поглощающим примесям: бор не более 0,00005%, кадмий не более 0,00005%, гафний не более 0,01%. Технические марки допускают содержание гафния до 2,5% без существенного снижения коррозионных свойств.

Области применения

Слитки циркония перерабатываются в полуфабрикаты для следующих отраслей:

• атомная энергетика оболочки твэлов, канальные трубы, дистанционирующие решетки для реакторов ВВЭР и РБМК;
• химическое машиностроение теплообменники, колонны синтеза, арматура для работы с соляной и серной кислотами при повышенных температурах;
• электронная промышленность геттеры, аноды, катодные узлы для мощных генераторных ламп;
• медицинская техника имплантаты и хирургический инструмент благодаря биосовместимости;
• криогенная техника элементы криостатов, работающие при температурах до 269C.

При заказе слитков учитываются требования к макроструктуре: отсутствие усадочных раковин, трещин, инородных включений. Контроль проводится ультразвуковой дефектоскопией по всей длине слитка. Допустимая кривизна не более 3 мм на 1 метр длины.

Условия поставки и контроль качества

Слитки циркония поставляются партиями с сопроводительной документацией, включающей сертификат химического состава, протоколы механических испытаний и заключение радиационного контроля. Упаковка деревянные обрешетки или контейнеры с фиксацией от смещения при транспортировке. Хранение допускается в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75%.

Для слитков, предназначенных под вакуумно-дуговой переплав, поверхность должна быть обточена до блеска с шероховатостью Ra не более 6,3 мкм. Допускается поставка слитков с литой поверхностью для последующей ковки при условии удаления поверхностного слоя не менее 5 мм на сторону.

Вопросы и ответы (FAQ)