Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Циркониевая лента Э110 — технические характеристики и применение
Циркониевая лента Э110 — это холоднокатаный или горячекатаный плоский прокат из циркониевого сплава, легированного ниобием (1,0–1,1 % Nb). Материал относится к группе циркониевых сплавов ядерной чистоты и предназначен для работы в активных зонах водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР). Лента Э110 производится по ГОСТ 24982-81 и ТУ 95.166-83, проходит полный цикл металлургической обработки, включая вакуумно-дуговой переплав, горячую деформацию, холодную прокатку и промежуточные отжиги в вакууме.
Ключевая особенность ленты Э110 — низкое эффективное сечение захвата тепловых нейтронов (0,18 барн), что обеспечивает высокую ядерную прозрачность материала. Сплав демонстрирует стабильную коррозионную стойкость в воде и паре при температурах до 350 C и давлении до 16 МПа, что соответствует штатным режимам эксплуатации реакторных установок. Механические свойства ленты регламентируются в состоянии поставки: предел прочности при растяжении — не менее 295 МПа, предел текучести — не менее 195 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %.
Структура и свойства сплава Э110
Микроструктура ленты Э110 после окончательной термической обработки представляет собой рекристаллизованные равноосные зёрна -циркония размером 5–10 мкм. Легирование ниобием обеспечивает дисперсионное упрочнение за счёт выделения метастабильной -Nb фазы, что повышает прочностные характеристики без потери пластичности. Содержание примесей строго контролируется: кислород — не более 0,05 %, углерод — не более 0,02 %, железо — не более 0,05 %, гафний — не более 0,005 %.
Текстура проката формируется таким образом, чтобы обеспечить минимальную ползучесть и ростовую стабильность под облучением. Лента Э110 характеризуется анизотропией механических свойств: отношение прочности в поперечном направлении к прочности в направлении прокатки составляет 0,9–1,1. Коэффициент теплового расширения материала — 6,3 10 К, теплопроводность при 20 C — 21 Вт/(мК).
Сортамент и геометрические параметры
Циркониевая лента Э110 поставляется в рулонах или отрезках мерной длины. Толщина ленты варьируется от 0,3 до 3,0 мм, ширина — от 20 до 300 мм. Допуски на толщину составляют 0,03 мм для лент до 1 мм и 0,05 мм для лент свыше 1 мм. Отклонение по ширине не превышает 0,5 мм. Кромки ленты могут быть обрезанными или необрезными в зависимости от требований заказчика.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 0,3–0,5 | 20–150 | 295–345 | 195–235 | 25–30 |
| 0,6–1,0 | 20–200 | 305–355 | 205–245 | 25–32 |
| 1,1–3,0 | 50–300 | 315–365 | 215–255 | 28–35 |
Применение ленты Э110
Основная область применения циркониевой ленты Э110 — атомная энергетика. Материал используется для изготовления дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок (ТВС), жгутов и оболочечных элементов ядерного топлива. Лента применяется при производстве поглощающих элементов систем управления и защиты (СУЗ), а также в конструкциях каналов ядерных реакторов типа РБМК.
- Дистанционирующие решётки ТВС реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000
- Элементы жгутовых конструкций тепловыделяющих сборок
- Поглощающие элементы СУЗ с гафниевым или борсодержащим наполнителем
- Конструкционные элементы исследовательских реакторов бассейнового типа
- Заготовки для последующего холодного передела в фольгу и профили
Вне ядерной отрасли лента Э110 применяется в химическом машиностроении для изготовления коррозионностойких элементов оборудования, работающего в агрессивных средах: горячих концентрированных кислотах, щелочах и расплавах солей. Материал устойчив к воздействию соляной и серной кислот средних концентраций при температурах до 100 C, а также к действию органических кислот.
Контроль качества и испытания
Каждая партия циркониевой ленты Э110 проходит входной контроль на соответствие химическому составу методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Механические испытания проводятся на образцах, вырезанных в направлении прокатки, при температуре 20 C. Сплошной ультразвуковой контроль обеспечивает выявление внутренних дефектов размером свыше 0,5 мм. Контроль коррозионной стойкости выполняется в автоклаве при давлении пара 10,3 МПа и температуре 400 C в течение 72 часов.
Приёмка ленты Э110 осуществляется представителями заказчика или независимой инспекции с оформлением сертификата качества, удостоверяющего соответствие материала требованиям ГОСТ 24982-81 и техническим условиям ТУ 95.166-83. Упаковка ленты производится в герметичные контейнеры с влагопоглотителем, исключающие контакт материала с атмосферной влагой и загрязнениями.
Вопросы и ответы
Чем отличается лента Э110 от циркониевой ленты Э125?
Основное отличие — состав легирующих элементов. Э110 легирована ниобием (1,0–1,1 %), тогда как Э125 содержит ниобий (2,4–2,8 %) и дополнительно олово. Сплав Э125 обладает более высокой прочностью, но Э110 имеет меньшее нейтронное сечение захвата, что делает его предпочтительным для оболочек ТВЭЛ и элементов активной зоны.
Какие допуски на толщину ленты Э110 действуют при поставке?
Для лент толщиной до 1,0 мм допуск составляет 0,03 мм, для лент толщиной 1,1–3,0 мм — 0,05 мм. Отклонение по ширине не превышает 0,5 мм. Серповидность ленты на 1 метр длины не должна превышать 1 мм.
Возможна ли сварка ленты Э110 при изготовлении конструкций?
Да, сплав Э110 сваривается аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом в среде инертного газа. Сварные соединения требуют последующего отжига для снятия остаточных напряжений. Допустимо также применение лазерной и электронно-лучевой сварки в вакууме.
Как хранить циркониевую ленту Э110 на складе?
Лента хранится в сухом отапливаемом помещении при относительной влажности не более 60 % и температуре от +5 до +35 C. Материал должен быть защищён от контакта с хлорсодержащими соединениями и кислотами. Срок хранения в заводской упаковке не ограничен при соблюдении условий.