Циркониевая фольга 110Б: технические характеристики и применение
Циркониевая фольга 110Б — тонколистовой прокат из циркониевого сплава Э110 (Zr–1Nb), легированного ниобием в пределах 0,9–1,1 % масс. Сплав относится к системе Zr–Nb и предназначен преимущественно для изготовления оболочечных элементов тепловыделяющих сборок водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР-1000, ВВЭР-1200). Фольга 110Б сохраняет коррозионную стойкость в водном теплоносителе первого контура при температуре до 350 C и давлении 16 МПа, а также в перегретом паре.
Маркировка «110Б» указывает на принадлежность к сплаву Э110 и его модификации, применяемой для тонколистового проката. В отличие от циркония марки 110 (без ниобия), фольга 110Б демонстрирует повышенное сопротивление радиационному росту и водородному охрупчиванию. Содержание гафния нормируется на уровне не более 0,01 %, что критично для минимизации захвата тепловых нейтронов.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,05–0,20 | мм | микрометрия | ГОСТ 18394 |
| Ширина рулона | 100–400 | мм | линейный замер | ТУ изготовителя |
| Предел прочности | 380 | МПа | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 250 | МПа | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 20 | % | растяжение | ГОСТ 1497 |
| Содержание Nb | 0,9–1,1 | % масс. | спектральный анализ | ASTM E1473 |
| Содержание Hf | 0,01 | % масс. | масс-спектрометрия | ASTM C1234 |
Сортамент и состояние поставки
- Фольга холоднокатаная, отожжённая в вакууме при 580–620 C.
- Поверхность — травленая или механически полированная, без окалины и закатов.
- Кромка — обрезная, без заусенцев, допуск по ширине 0,5 мм.
- Поставка в рулонах массой до 30 кг или в мерных листах.
- Контроль сплошности — рентгеновская дефектоскопия и ультразвуковая толщинометрия.
Области применения
Основной потребитель фольги 110Б — атомная энергетика. Из неё изготавливают оболочечные трубки ТВЭЛов, дистанционирующие решётки и элементы каналов СУЗ. В химическом машиностроении фольга применяется для футеровки реакторов синтеза уксусной кислоты и аппаратов переработки агрессивных сред на основе хлоридов. В электронной промышленности — для геттеров вакуумных приборов и мишеней ионного напыления. В медицинском приборостроении — для компонентов имплантатов, контактирующих с биологическими средами.
Технологические особенности обработки
Циркониевая фольга 110Б склонна к налипанию на инструмент при резке, поэтому рекомендуется лазерная резка в среде аргона или гидроабразивная обработка. Сварка выполняется в камере с контролируемой атмосферой; содержание кислорода не должно превышать 0,001 %. При гибке минимальный радиус составляет 3–5 толщин листа. Отжиг после деформации проводится при 600 C в вакууме не хуже 10 Па.
Вопросы и ответы
Чем фольга 110Б отличается от фольги из чистого циркония?
Легирование ниобием 0,9–1,1 % повышает предел текучести и сопротивление радиационному росту, снижает скорость коррозии в водном теплоносителе при 350 C.
Какая максимальная рабочая температура фольги 110Б?
Длительная эксплуатация — до 350 C в воде первого контура; кратковременно — до 400 C в инертной среде без потери механических свойств.
Поставляется ли фольга 110Б с сертификатом радиационного контроля?
Да, партии для атомной отрасли сопровождаются паспортом с данными по содержанию гафния, кобальта и других элементов с высоким сечением захвата нейтронов.
Какой допуск по толщине обеспечивается при прокатке?
Для толщин 0,05–0,10 мм допуск составляет 0,005 мм; для 0,10–0,20 мм — 0,01 мм по ГОСТ 18394.
