Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Цирконий йодидный в прутках ТУ 95.46-97: характеристики, сортамент и применение
Цирконий йодидный в прутках по ТУ 95.46-97 — это компактный металл, полученный методом термической диссоциации тетрайодида циркония (йодидное рафинирование, процесс Ван Аркеля — де Бура). Продукт отличается предельно низким содержанием примесей внедрения — кислорода, азота, углерода и водорода, а также металлических примесей (гафния, железа, хрома, никеля). Именно чистота по гафнию и примесям внедрения определяет ключевые эксплуатационные свойства: пластичность при комнатной температуре, коррозионную стойкость в агрессивных средах и стабильность ядерно-физических характеристик.
Прутки выпускают диаметром от 6 до 60 мм, длиной до 1500–2000 мм, в состоянии поставки после йодидного рафинирования без дополнительной термической обработки либо после отжига. Поверхность — обработанная резцом или шлифованная, без следов окалины и альфированного слоя. Твёрдость по Виккерсу составляет 90–130 HV в зависимости от содержания кислорода и азота.
Нормируемые показатели по ТУ 95.46-97
| Показатель | Марка ZrИ-1 | Марка ZrИ-2 | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Цирконий, не менее | 99,95 | 99,90 | спектральный анализ | % масс. |
| Гафний | 0,005 | 0,010 | масс-спектрометрия | % масс. |
| Кислород | 0,06 | 0,10 | вакуумная экстракция | % масс. |
| Азот | 0,005 | 0,010 | вакуумная экстракция | % масс. |
| Железо | 0,03 | 0,05 | атомно-эмиссионный | % масс. |
| Предел прочности | 300 | 280 | растяжение | МПа |
Сортамент и состояние поставки
- Диаметр прутков — 6–60 мм; предельные отклонения по h11–h14 в зависимости от способа обработки.
- Длина — мерная 500–1500 мм, немерная 300–2000 мм; кривизна не более 3 мм на 1 м длины.
- Состояние поверхности — точение, шлифование или травление; глубина дефектов не превышает половины поля допуска.
- Термообработка — отжиг в вакууме при 700–800 C либо поставка без отжига (литое состояние).
- Маркировка — клеймение торца, бирка с номером плавки и результатами химического анализа.
Области применения
Йодидный цирконий востребован там, где требуется минимальное сечение захвата тепловых нейтронов (0,185 барн) в сочетании с коррозионной инертностью. В атомной энергетике из прутков изготавливают элементы оболочек экспериментальных ТВЭЛов, детали активной зоны исследовательских реакторов, поглощающие стержни и конструкционные узлы, контактирующие с теплоносителем первого контура.
В химическом аппаратостроении прутки служат заготовкой для изготовления реакторов, автоклавов, теплообменников и трубопроводной арматуры, работающих в средах серной, соляной и фосфорной кислот при температурах до 200 C. Цирконий устойчив в перегретом паре и в расплавах солей.
В электронной и вакуумной технике материал применяют для геттеров, анодов, деталей рентгеновских трубок и мишеней напыления, где критичны чистота и отсутствие газовыделения при нагреве. В медицинской промышленности — для имплантатов и инструмента, контактирующего с биологическими тканями.
Технологические особенности обработки
Механическая обработка прутков ведётся твердосплавным инструментом с обильным охлаждением из-за склонности циркония к налипанию и возгоранию мелкой стружки. Сварка выполняется в среде аргона или в вакууме; при нагреве выше 400 C обязательна защита от кислорода и азота, иначе образуется хрупкий альфированный слой. Отжиг проводят в вакуумных печах при остаточном давлении не выше 10 Па.
Вопросы и ответы
Чем йодидный цирконий отличается от циркониевой губки?
Йодидный цирконий получают через газофазный транспорт тетрайодида, что обеспечивает более низкое содержание гафния и примесей внедрения по сравнению с магниетермической губкой. Прутки обладают более высокой пластичностью и стабильностью свойств.
Какое содержание гафния нормируется по ТУ 95.46-97?
Для марки ZrИ-1 — не более 0,005 % масс., для ZrИ-2 — не более 0,010 % масс. Гафний является вредной примесью, резко увеличивающей сечение захвата нейтронов.
При каких температурах эксплуатируются изделия из этих прутков?
В инертных средах и вакууме — до 800–1000 C; в коррозионно-активных средах (кислоты, перегретый пар) — до 200–300 C с учётом концентрации реагента.
Возможна ли поставка прутков с ультразвуковым контролем?
Да, по согласованию сторон проводится УЗК на внутренние дефекты, а также контроль макро- и микроструктуры, определение твёрдости и механических свойств на образцах от партии.