Циркониевая фольга ТУ 95.166-83 в Минске


Циркониевая фольга ТУ 95.166-83: технические характеристики и области применения

Циркониевая фольга, выпускаемая по ТУ 95.166-83, представляет собой тонколистовой прокат из металлического циркония и его сплавов, предназначенный для применения в условиях агрессивных сред и высоких температур. Данный технический документ регламентирует параметры холоднокатаной фольги толщиной от 0,05 до 0,5 мм, поставляемой в отожжённом или нагартованном состоянии. Основное отличие циркониевой фольги от листового проката большей толщины — повышенные требования к разнотолщинности и чистоте поверхности, что критично при использовании в ядерных энергетических установках и химическом аппаратостроении.

Технические параметры и марки

Фольга из циркония по ТУ 95.166-83 изготавливается из металла марок Э110, Э125 и чистого циркония марки Цр0. Содержание гафния в материале строго лимитируется, поскольку этот элемент существенно повышает сечение захвата тепловых нейтронов. Предельное отклонение по толщине для фольги 0,1 мм составляет не более 0,01 мм. Механические свойства в отожжённом состоянии обеспечивают предел прочности 350–450 МПа и относительное удлинение не менее 20 %.

МаркаТолщина, ммПредел прочности, МПаГафний, % не болееСостояние поставки
Цр00,05–0,10300–4000,05отожжённая
Э1100,10–0,25380–4800,01отожжённая
Э1250,15–0,35420–5200,01нагартованная
Цр00,30–0,50280–3700,05отожжённая

Области применения

Благодаря низкому сечению захвата тепловых нейтронов (0,18 барн) и высокой коррозионной стойкости в перегретом паре и воде высоких параметров, циркониевая фольга ТУ 95.166-83 востребована в следующих отраслях:

  • Атомная энергетика — изготовление оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) исследовательских реакторов, экранов и прокладок в активной зоне.
  • Химическое машиностроение — футеровка реакторов, работающих с горячими растворами кислот и щелочей, где применение нержавеющих сталей недопустимо из-за коррозионного растрескивания.
  • Электронная промышленность — геттеры в вакуумных приборах, аноды в электролитических конденсаторах.
  • Медицина — компоненты имплантатов и хирургического инструмента, контактирующего с биологическими средами.
  • Специальное приборостроение — мембраны датчиков давления, работающих в агрессивных средах.

Технологические особенности производства

Производство фольги по ТУ 95.166-83 включает многопроходную холодную прокатку с промежуточными отжигами в вакууме при температуре 580–650 C. Финальная термообработка проводится в среде аргона высокой чистоты для предотвращения насыщения кислородом и азотом. Кромки фольги обрезаются на дисковых ножницах с обеспечением шероховатости Ra не более 1,6 мкм. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию и измерение разнотолщинности микрометрическим методом.

Вопросы и ответы

Какое предельное содержание гафния допускается в циркониевой фольге по ТУ 95.166-83?

Для марок Э110 и Э125 содержание гафния не должно превышать 0,01 %, для циркония марки Цр0 — 0,05 %. Превышение этого параметра ведёт к росту сечения захвата нейтронов и делает материал непригодным для реакторостроения.

В каком состоянии поставляется фольга — отожжённом или нагартованном?

ТУ 95.166-83 предусматривает поставку как в отожжённом, так и в нагартованном состоянии. Выбор определяется требуемым комплексом механических свойств: отожжённая фольга обладает большей пластичностью, нагартованная — повышенной прочностью.

Какие температуры эксплуатации выдерживает циркониевая фольга?

Материал сохраняет работоспособность в диапазоне от –50 C до +400 C в инертных средах и до 350 C в перегретом паре. При более высоких температурах интенсивно развивается окисление и охрупчивание.

Возможно ли применение фольги ТУ 95.166-83 в контакте с фтористоводородной кислотой?

Нет, цирконий активно взаимодействует с плавиковой кислотой и её солями даже при комнатной температуре. Для сред, содержащих фторид-ионы, циркониевая фольга не применяется.