Циркониевый лист R706: характеристики, сортамент и применение в агрессивных средах
Циркониевый лист R706 — деформированный полуфабрикат из нелегированного циркония ядерной чистоты, соответствующий ASTM B551 (UNS R60706) и ASTM B352. Сплав относится к системе Zr–Sn–Fe–Cr–Ni с регламентированным содержанием олова 1,2–1,7 % и суммарным количеством примесей гафния не более 4,5 %. Именно ограничение гафния отличает R706 от технического циркония и обеспечивает низкое сечение захвата тепловых нейтронов — не более 0,22 барн. Лист поставляется в отожжённом состоянии с гарантированным пределом текучести от 207 МПа и временным сопротивлением от 379 МПа.
Нормативная база и сортамент
Продукция аттестуется по ASTM B551/B551M, ASME SB551 и ASTM B352/B352M. Толщина горячекатаного и холоднокатаного листа — 0,5–50 мм, ширина — до 1500 мм, длина — до 3000 мм. Плоскостность контролируется по ASTM B551, шероховатость поверхности после травления — Ra 0,8–3,2 мкм. Поставка возможна с сертификатом EN 10204 3.1 и протоколами ультразвукового контроля сплошности.
- Лист холоднокатаный отожжённый — 0,5–4,0 мм, точность по толщине 0,05 мм
- Лист горячекатаный травленый — 4,0–50 мм, кромка обрезная или необрезная
- Полоса рулонная продольной резки — 0,5–3,0 мм, внутренний диаметр рулона 508 мм
- Лист с гарантированным пределом текучести в двух направлениях прокатки
- Заготовки под последующую штамповку и гибку с радиусом гиба от 2,5 толщины
Физико-механические параметры
Плотность циркония R706 — 6,51 г/см, температура плавления — 1850 C, модуль упругости — 95 ГПа. Коэффициент теплового расширения в диапазоне 20–100 C составляет 5,9 10 1/C, теплопроводность — 17 Вт/(мК). Отожжённый лист сохраняет пластичность при отрицательных температурах и демонстрирует относительное удлинение не менее 16 % на базе 50 мм.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 207 | МПа | 20 C, отжиг | ASTM B551 |
| Временное сопротивление | 379 | МПа | 20 C | ASTM B551 |
| Относительное удлинение | 16 | % | база 50 мм | ASTM B551 |
| Содержание олова | 1,2–1,7 | % | хим. анализ | ASTM B551 |
| Содержание гафния | 4,5 | % | хим. анализ | ASTM B551 |
| Сечение захвата | 0,22 | барн | тепловые нейтроны | — |
Коррозионная стойкость и рабочие среды
Лист R706 устойчив в перегретом паре, азотной и серной кислотах средних концентраций, растворах хлоридов и органических теплоносителях. В средах с фторид-ионами и в концентрированной плавиковой кислоте применение ограничено из-за активного питтингообразования. Скорость коррозии в 65 % азотной кислоте при 100 C не превышает 0,05 мм/год.
- Теплообменное оборудование АЭС — парогенераторы, конденсаторы, трубные пучки
- Реакторы синтеза и аппараты с мешалкой в производстве минеральных удобрений
- Трубопроводная арматура и корпусные детали насосов химических цехов
- Оборудование целлюлозно-бумажного производства — варочные котлы, отбельные башни
- Установки очистки сточных вод гальванических линий и травильных отделений
Технологичность при изготовлении конструкций
Циркониевый лист R706 обрабатывается резанием на универсальных фрезерных и токарных станках твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. Сварка выполняется в среде аргона вольфрамовым электродом (TIG) с защитой обратной стороны шва; содержание кислорода в зоне сварки не должно превышать 0,13 %. Гибка на листогибочных прессах с усилием от 100 т обеспечивает радиус от 2,5 толщины без образования трещин. Термообработка — отжиг при 700–750 C в вакууме или инертной атмосфере.
Вопросы и ответы
Чем R706 отличается от циркония R60702?
R706 содержит олово 1,2–1,7 % и относится к сплавам системы Zr–Sn, тогда как R60702 — нелегированный цирконий с ограничением железа и хрома. R706 обладает более высокой прочностью при сохранении коррозионной стойкости.
Какой максимальный диаметр обечайки можно получить гибкой листа R706?
При толщине 3 мм и радиусе гиба 7,5 мм минимальный диаметр обечайки составляет около 200 мм. Для толщины 10 мм радиус гиба принимается не менее 25 мм.
Допускается ли контакт листа R706 с фтористоводородной кислотой?
Нет. Фторид-ионы вызывают интенсивное питтинговое разрушение циркония. Оборудование для сред с HF изготавливают из других материалов.
Какие виды контроля поставляются с листом R706?
Стандартно — химический анализ, механические испытания на растяжение, контроль геометрии. Дополнительно — ультразвуковой контроль сплошности, металлографический анализ, испытания на межкристаллитную коррозию по ASTM A262 практика C.
