Циркониевый лист 125 в Минске

Циркониевый лист 125: технические характеристики и применение

Циркониевый лист 125 — это плоский прокат из технического циркония, соответствующий требованиям ГОСТ 23638-79 и ASTM B551. Маркировка 125 указывает на минимальный предел прочности при растяжении — 125 тыс. фунтов на квадратный дюйм (около 860 МПа), что достигается за счет нагартовки (холодной деформации). Материал поставляется в состоянии холоднокатаного листа с повышенными прочностными характеристиками, что отличает его от отожженных аналогов марок 702 и 705.

Цирконий 125 — это нелегированный металл с содержанием гафния не более 4,5%, что обеспечивает низкое сечение захвата тепловых нейтронов. Благодаря этому лист применяется в ядерной энергетике для изготовления оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), дистанционирующих решеток и других компонентов активной зоны реакторов. Высокая коррозионная стойкость в кипящей воде и паре при температурах до 350 C делает материал пригодным для работы в контурах охлаждения атомных станций.

Механические свойства циркониевого листа 125

Нагартованный циркониевый лист 125 характеризуется повышенной прочностью при сохранении достаточной пластичности для механической обработки. Предел текучести материала составляет не менее 550 МПа, относительное удлинение — не менее 10%. Твердость по Виккерсу находится в диапазоне 200–240 HV. Указанные значения достигаются за счет холодной прокатки со степенью деформации 30–50% без последующего отжига.

При выборе листа для конкретного применения необходимо учитывать анизотропию механических свойств, возникающую в процессе прокатки. В направлении прокатки прочностные показатели на 5–10% выше, чем в поперечном направлении. Это важно при раскрое деталей, работающих под нагрузкой в определенном направлении.

Коррозионная стойкость и химическая совместимость

Циркониевый лист 125 демонстрирует исключительную стойкость к воздействию минеральных кислот — соляной, серной, азотной — в широком диапазоне концентраций и температур. Скорость коррозии в 10% соляной кислоте при 100 C не превышает 0,05 мм/год. Материал также устойчив к органическим кислотам, щелочным растворам и расплавам солей, что позволяет использовать его в химическом аппаратостроении.

Ограничением применения является контакт с фторид-ионами и влажным хлором, вызывающими локальную коррозию. Не рекомендуется эксплуатация в среде концентрированной серной кислоты (выше 70%) при повышенных температурах из-за возможности питтингового поражения. При проектировании оборудования необходимо учитывать склонность циркония к водородному охрупчиванию при температурах выше 300 C в водородсодержащих средах.

Технология обработки и сварки

Лист циркониевый 125 поддается всем видам механической обработки: резке, гибке, штамповке, фрезерованию. При гибке минимальный радиус составляет 3–5 толщин листа для предотвращения трещинообразования. Резка выполняется на гильотинных ножницах, ленточных пилах или методом плазменной резки с последующей зачисткой кромок.

Сварка циркониевого листа 125 выполняется в среде аргона высокой чистоты (не менее 99,98%) с применением вольфрамовых электродов. Обязательна защита обратной стороны шва инертным газом для предотвращения насыщения кислородом и азотом. После сварки зона термического влияния теряет нагартованное состояние, что приводит к снижению прочности до уровня отожженного материала — это необходимо учитывать при расчете сварных конструкций.

Применение в промышленности

• Ядерная энергетика — оболочки ТВЭЛ, каналы СУЗ, элементы тепловыделяющих сборок
• Химическое машиностроение — футеровка реакторов, теплообменники, колонны синтеза
• Нефтегазовая отрасль — оборудование для сернокислотного алкилирования
• Медицинская техника — имплантаты и хирургический инструмент
• Электронная промышленность — мишени для распыления, вакуумная техника

Поставка циркониевого листа 125 осуществляется в листах толщиной 0,5–10 мм, шириной до 1000 мм и длиной до 2000 мм. Поверхность листов не требует дополнительной обработки и готова к применению. Допуски по толщине соответствуют классу точности В по ГОСТ 26877-91.

Вопросы и ответы