Циркониевая фольга R702: технические характеристики и применение
Циркониевая фольга R702 — это холоднокатаный листовой полуфабрикат из технически чистого циркония, соответствующий требованиям ASTM B551 / ASME SB-551. Материал производится из губчатого циркония с последующей вакуумно-дуговой выплавкой и многоступенчатой деформацией, что обеспечивает плотную мелкозернистую структуру и стабильные механические свойства по всей площади полотна. Номинальная чистота металла по цирконию + гафнию составляет не менее 99,2 %, при этом содержание гафния не нормируется и может достигать 4,5 %.
Ключевое отличие фольги R702 от легированных марок (R60702, R60704) — отсутствие олова, ниобия и хрома в составе. Это определяет максимальную пластичность и коррозионную стойкость в агрессивных средах, но ограничивает прочностные характеристики при повышенных температурах. Предел прочности при растяжении в состоянии поставки (отожжённая лента) составляет 380–520 МПа, предел текучести — 200–380 МПа, относительное удлинение — не менее 16 %.
Коррозионная стойкость и химическая совместимость
Циркониевая фольга R702 демонстрирует исключительную устойчивость к минеральным кислотам, включая соляную, серную и азотную кислоты любой концентрации вплоть до температур кипения. Материал также стоек к органическим кислотам, щелочным растворам и расплавам солей. В отличие от нержавеющих сталей и титановых сплавов, цирконий R702 не подвержен точечной и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах, что делает его пригодным для работы с морской водой и рассолами.
Ограничением применения является взаимодействие с плавиковой кислотой, царской водкой и влажным хлором. При температурах выше 300 C на воздухе наблюдается заметное окисление поверхности с образованием защитной оксидной плёнки ZrO, что необходимо учитывать при проектировании высокотемпературных узлов.
Технологические параметры и размерный ряд
Фольга R702 поставляется в рулонах или листах с толщиной от 0,05 до 0,5 мм. Ширина полотна варьируется от 50 до 600 мм, допуск по толщине — 10 % для диапазона 0,05–0,15 мм и 8 % для более толстых лент. Поверхность — гладкая, без окалины и заусенцев, шероховатость Ra не более 1,6 мкм. Материал хорошо поддаётся вырубке, гибке, штамповке и сварке аргонодуговым методом с присадочной проволокой той же марки.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 0,05–0,10 | 50–300 | 380–450 | 16–20 | Отожжённая |
| 0,11–0,20 | 100–450 | 400–480 | 18–22 | Отожжённая |
| 0,21–0,50 | 200–600 | 420–520 | 20–25 | Отожжённая |
Отрасли применения
Благодаря сочетанию высокой коррозионной стойкости и пластичности, фольга R702 востребована в следующих направлениях:
- химическое машиностроение — футеровка реакторов, теплообменников и трубопроводной арматуры, работающих с агрессивными кислотами;
- атомная энергетика — изготовление нейтронопрозрачных экранов и поглощающих элементов для исследовательских реакторов;
- электронная промышленность — подложки для газовых сенсоров, катоды и аноды в вакуумных приборах;
- медицинское оборудование — компоненты имплантируемых устройств и хирургического инструментария;
- лабораторная техника — тигли, лодочки и экраны для высокотемпературных печей и аналитических установок.
Особенности закупки и входного контроля
При поставке циркониевой фольги R702 необходимо запрашивать сертификат качества с указанием химического состава, механических свойств и результатов гидростатических испытаний. Для ответственных применений рекомендуется проводить входной ультразвуковой контроль на расслоения и включения, а также проверку толщины микрометром в нескольких точках по ширине рулона. Хранение материала должно исключать контакт с влагой и хлоридами во избежание образования поверхностных пятен.
Вопросы и ответы
Чем отличается фольга R702 от марки R60702?
R702 — технически чистый цирконий без легирующих добавок, тогда как R60702 содержит 0,5–2,0 % гафния и нормируется по сумме циркония с гафнием не менее 99,2 %. R702 обладает более высокой пластичностью, но несколько меньшей жаропрочностью.
Какая максимальная рабочая температура для фольги R702?
Длительная эксплуатация на воздухе допустима до 300–350 C. В вакууме или инертной атмосфере материал сохраняет работоспособность до 400 C, однако при более высоких температурах наблюдается рост зерна и снижение механических свойств.
Сваривается ли циркониевая фольга R702?
Да, сварка выполняется аргонодуговым методом TIG с использованием присадочной проволоки из циркония R702. Сварные швы требуют защиты с обратной стороны инертным газом для предотвращения охрупчивания.
Какие допуски по толщине действуют для фольги R702?
Для толщин 0,05–0,15 мм допуск составляет 10 %, для диапазона 0,16–0,50 мм — 8 %. Отклонение по ширине не превышает 1 мм для лент до 300 мм и 2 мм для более широких полотен.
