Циркониевый лист Э635: характеристики, сортамент и применение в агрессивных средах
Циркониевый лист Э635 — полуфабрикат из циркониевого сплава Э635 (система Zr–Nb), выпускаемый в виде горячекатаных и холоднокатаных полос толщиной 0,5–10 мм. Сплав Э635 относится к группе коррозионностойких циркониевых материалов с ниобиевым упрочнением и предназначен для изготовления теплообменного, реакторного и химического оборудования, работающего в контакте с перегретым паром, минеральными кислотами и щелочными средами при температурах до 350–400 C.
Технические параметры листа Э635
Ниобий в составе сплава Э635 (0,9–1,2 %) обеспечивает гетерогенную структуру -Zr в -матрице, что повышает предел ползучести и сопротивление радиационному охрупчиванию по сравнению с чистым цирконием. Лист проходит вакуумно-дуговой переплав, горячую прокатку, отжиг в вакууме и травление поверхности. Содержание гафния лимитируется на уровне не более 0,05 %, что критично для реакторных приложений из-за высокого сечения захвата тепловых нейтронов.
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 450 | 20 C, отожжённый | ГОСТ 1497 | МПа |
| Предел текучести | 320 | 20 C | ГОСТ 1497 | МПа |
| Относительное удлинение | 20 | 20 C | ГОСТ 1497 | % |
| Толщина листа | 0,5–10,0 | холодная/горячая прокатка | ГОСТ 18321 | мм |
| Шероховатость Ra | 1,6 | травленая поверхность | профилометрия | мкм |
| Содержание Nb | 0,9–1,2 | хим. анализ | спектрометрия | % |
Сортамент и маркировка
- Лист холоднокатаный толщиной 0,5–3,0 мм — для оболочек ТВЭЛ и тонкостенных теплообменников.
- Лист горячекатаный толщиной 3,0–10,0 мм — для корпусных элементов и фланцев.
- Полосы в рулонах шириной 300–1000 мм с кромкой обрезной или необрезной.
- Лист после вакуумного отжига с регламентированным содержанием водорода 0,0025 %.
- Заготовки под дальнейшую штамповку и гибку с радиусом гиба не менее 2,5 толщины.
Области применения
Лист Э635 применяется в контурах теплоносителя ядерных энергетических установок, в аппаратах химического синтеза с соляной и серной кислотой, в узлах испарителей и конденсаторов целлюлозно-бумажного производства. В нефтегазопереработке из него изготавливают внутренние облицовки реакторов гидрокрекинга и трубные решётки. В металлургии — тигли и экраны для плавки высокочистых сплавов.
Технологичность и обработка
Лист Э635 сваривается аргонодуговой сваркой в среде высокочистого аргона; зона термического влияния сохраняет пластичность при содержании кислорода в защитной атмосфере не выше 0,005 %. Механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом с обильным охлаждением из-за склонности циркония к налипанию. Формовка выполняется при 20–200 C; нагрев выше 400 C требует вакуумной или инертной среды во избежание насыщения кислородом.
Вопросы и ответы
Чем лист Э635 отличается от листа Э110?
Сплав Э635 легирован ниобием (0,9–1,2 %), что повышает предел ползучести и коррозионную стойкость в перегретом паре по сравнению с Э110, содержащим 1 % Nb, но с иным соотношением примесей и структурой.
При какой температуре эксплуатируется лист Э635?
Длительная рабочая температура — до 350–400 C в водно-паровых средах; кратковременно допустим нагрев до 450 C при отсутствии активного окисления.
Какой водород допустим в металле листа?
Массовая доля водорода не должна превышать 0,0025 %, иначе возрастает риск водородного охрупчивания при эксплуатации в реакторных условиях.
Возможна ли поставка листа Э635 по индивидуальным размерам?
Да, раскрой по длине и ширине выполняется под конкретный чертёж заказчика с сохранением сертификата на химический состав и механические свойства.
