Циркониевая фольга 110Б4: технические характеристики и применение
Циркониевая фольга 110Б4 — это холоднокатаный листовой полуфабрикат из циркониевого сплава, легированного гафнием в количестве до 4,5%. Материал производится по ГОСТ 26246.0 и ТУ 95.250-98, предназначен для ответственных узлов ядерной энергетики и химического машиностроения, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах. Маркировка 110Б4 указывает на базовую чистоту циркония (99,9%) и содержание гафния, который повышает коррозионную стойкость в горячих органических кислотах и щелочных растворах.
Металлургические особенности и структура
Фольга 110Б4 изготавливается из слитков, прошедших вакуумно-дуговой переплав, с последующей многоступенчатой прокаткой и промежуточными вакуумными отжигами. Конечная текстура материала характеризуется преимущественной базисной ориентацией, что обеспечивает минимальную скорость ползучести при нейтронном облучении. Контроль содержания примесей — кислорода (не более 0,05%), азота (не более 0,005%) и углерода (не более 0,02%) — регламентируется паспортными данными партии.
Механические свойства фольги 110Б4 в состоянии поставки:
- Предел прочности при растяжении — 380–480 МПа;
- Предел текучести — 240–320 МПа;
- Относительное удлинение — не менее 18%;
- Твёрдость по Виккерсу — 140–180 HV.
Коррозионная стойкость и рабочие среды
Присутствие гафния в сплаве 110Б4 смещает потенциал питтингообразования в область более положительных значений. Материал устойчив в кипящей азотной кислоте концентрацией до 65%, в соляной кислоте до 20% при температуре до 100 C, а также в расплавах щелочных металлов. Скорость коррозии в пароводяной среде при 350 C и давлении 16,8 МПа не превышает 1,5 мг/дммес.
Фольга 110Б4 применяется в следующих инженерных решениях:
- Оболочки тепловыделяющих элементов и дистанционирующие решётки;
- Мембранные разделители в электролизёрах для производства хлора;
- Прокладочные элементы запорной арматуры для агрессивных сред;
- Катализаторные носители в реакторах органического синтеза;
- Защитные экраны в измерительных преобразователях расхода.
Технологичность и обработка
Фольга 110Б4 допускает все виды механической обработки: штамповку, гибку, вырубку и лазерный раскрой. При изготовлении сварных конструкций используется аргонодуговая сварка с присадочной проволокой того же состава в среде инертного газа с содержанием кислорода не более 0,001%. Для снятия внутренних напряжений после холодной деформации рекомендуется вакуумный отжиг при 580–620 C с выдержкой 1–2 часа.
| Параметр | Значение для 110Б4 | Метод контроля | Условия испытания | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,05–0,30 мм | Микрометраж | 20 C | ГОСТ 26246.0 |
| Ширина ленты | 50–300 мм | Линейный контроль | 20 C | ТУ 95.250-98 |
| Предел прочности | 380–480 МПа | Разрывная машина | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Скорость коррозии | 1,5 мг/дммес | Гравиметрия | 350 C, 16,8 МПа | ГОСТ 9.908 |
Упаковка и транспортировка
Фольга 110Б4 поставляется в рулонах с подкладкой из кабельной бумаги, исключающей контакт витков. Каждый рулон герметизируется в полиэтиленовый чехол с силикагелем для предотвращения адсорбции влаги. Допускается транспортировка всеми видами крытого транспорта при температуре от –50 C до +50 C. Хранение — в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не более 60%.
Вопросы и ответы
Чем отличается фольга 110Б4 от технического циркония без гафния?
Легирование гафнием в количестве до 4,5% повышает стойкость к локальным видам коррозии в хлоридсодержащих средах и улучшает механические свойства при рабочих температурах до 400 C. Технический цирконий без гафния склонен к питтингу в растворах окислителей.
Какая максимальная рабочая температура для фольги 110Б4?
Длительная эксплуатация допустима до 350 C в водяном паре и до 400 C в газовых средах. При превышении этих значений наблюдается рост скорости окисления и охрупчивание материала.
Возможна ли сварка фольги 110Б4 с другими циркониевыми сплавами?
Да, сварка возможна с циркониевыми сплавами марок 110, 125, Э110 при условии применения присадки, соответствующей основному металлу. Сварные соединения требуют последующего вакуумного отжига для снятия остаточных напряжений.
Как контролируется качество поверхности фольги 110Б4?
Поверхность проверяется визуальным контролем на отсутствие рисок, плен, задиров и следов технологической смазки. Допускается наличие местной цветности побежалости, не влияющей на коррозионные свойства.
