Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Слиток циркония Э635: характеристики, применение и условия эксплуатации
Слиток циркония Э635 — полуфабрикат из циркониевого сплава системы Zr–Nb, выплавляемый в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом. Сплав Э635 относится к группе коррозионностойких циркониевых материалов с ниобиевым упрочнением и предназначен для изготовления ответственных деталей, работающих в агрессивных средах и при повышенных температурах. Массовая доля ниобия — 0,9–1,1 %, суммарное содержание примесей регламентируется на уровне не более 0,3 %. Слиток служит исходной заготовкой для последующей обработки давлением: ковки, прессования, прокатки.
Технические параметры слитка
Геометрия и масса слитка определяются способом выплавки и требованиями передела. Типовые параметры круглых слитков Э635 приведены ниже.
| Диаметр, мм | Длина, мм | Масса, кг | Предел прочности, МПа | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| 150 | 800–1200 | 120–180 | 450 | 150–180 |
| 250 | 1000–1500 | 350–550 | 450 | 150–180 |
| 380 | 1200–1800 | 900–1400 | 440 | 145–175 |
| 500 | 1500–2200 | 1800–2800 | 440 | 145–175 |
Химический состав и структура
Сплав Э635 сохраняет гексагональную плотноупакованную -фазу циркония с легирующими элементами в твёрдом растворе. Ниобий повышает коррозионную стойкость в перегретом паре и водных средах высоких параметров, а также снижает склонность к гидридному охрупчиванию. Слиток после выплавки имеет литую дендритную структуру, которая устраняется гомогенизирующим отжигом при 1000–1050 C и последующей термомеханической обработкой.
- Ниобий (Nb) — 0,9–1,1 %
- Кислород (O) — не более 0,10 %
- Железо (Fe) — не более 0,05 %
- Углерод (C) — не более 0,02 %
- Азот (N) — не более 0,008 %
- Гафний (Hf) — не более 0,05 %
Области применения
Слиток Э635 поступает на передел в трубную, листовую и прутковую продукцию. Готовые изделия применяются в оборудовании, где требуется сочетание коррозионной стойкости и радиационной стойкости.
- Тепловыделяющие сборки и каналы ядерных реакторов на тепловых нейтронах
- Теплообменники и парогенераторы атомных энергетических установок
- Химические реакторы для переработки агрессивных сред
- Аппараты нефтегазопереработки, контактирующие с сероводородсодержащими средами
- Детали насосного и запорного оборудования в контурах с высокотемпературным паром
Условия эксплуатации и передела
Изделия из Э635 работоспособны в перегретом паре до 400 C, в воде с высокой температурой и в растворах кислот при умеренных концентрациях. Слиток перед ковкой нагревают до 950–1050 C; при температурах выше 1100 C наблюдается интенсивное газонасыщение и рост зерна. Обработку резанием ведут твердосплавным инструментом с обильным охлаждением, поскольку цирконий склонен к схватыванию и возгоранию стружки в мелкодисперсном состоянии.
Вопросы и ответы
Чем сплав Э635 отличается от чистого циркония?
Легирование ниобием 0,9–1,1 % повышает прочность и коррозионную стойкость в перегретом паре по сравнению с нелегированным цирконием, сохраняя приемлемую пластичность и радиационную стойкость.
Какая структура у слитка после выплавки?
Литая дендритная структура с химической неоднородностью по сечению. Для выравнивания состава проводят гомогенизирующий отжиг при 1000–1050 C перед обработкой давлением.
При какой температуре ведут ковку слитка Э635?
Нагрев под ковку — 950–1050 C. Превышение 1100 C недопустимо из-за интенсивного газонасыщения, роста зерна и снижения коррозионных свойств.
В каких средах применяются изделия из Э635?
Перегретый пар до 400 C, высокотемпературная вода, растворы кислот умеренных концентраций, сероводородсодержащие среды нефтегазопереработки.