ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ЦИРКОНИЯ СПЛАВЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЦИРКОНИЯ СПЛАВЫ. Осн. легирующие элементы - Sn, Cr, Nb, Сu и Мо, содержание к-рых не более 1,5-2,5%; в отдельных Ц. с. в небольших кол-вах присутствуют Fe и Ni, к-рые как примеси при выплавке циркония попадают из цирконовой губки. Ц. с. характеризуются высокой кратковременной прочностью (300-450 МПа, 300 °С), высоким сопротивлением ползучести (при 350 °С и6024-87.jpg 200 МПа скорость ползучести6024-88.jpg0,4 x 10-4 %/ч), коррозионной стойкостью при 300-350 °С на воздухе, в О2, СО2, Н2О и водяном паре, орг. и жидкометаллич. (Na, К, Pb и др.) теплоносителях; по нек-рым теплофиз. св-вам (тепло- и температуропроводность, термич. коэф. линейного расширения и др.) превосходят аустенитные нержавеющие стали. Обладают высокой радиац. стойкостью, низким поперечным сечением захвата тепловых нейтронов (~ 0,18 x 10-28м2); совместимы (не взаимодействуют) с ядерным горючим (U, его сплавы с Mo, Nb и Zr, а также UO2, UC, U3Si и др.).
Основа Ц. с.- твердый р-р легирующих элементов в a-мо-дификации Zr с гексаген. кристаллич. решеткой, устойчивой до 863 °С. Примеси, образующие твердые р-ры внедрения (N, О, С и Н), отрицательно влияют на технол. св-ва (обрабатываемость давлением), коррозионную стойкость и эксплуатац. св-ва Ц. с.; содержание их ограничивают жесткими пределами (напр., содержание N6024-89.jpg0,006-0,008%). В отдельных Ц. с. допускают присутствие 0,1-0,15% О, к-рый можно считать легирующим элементом, упрочняющим6024-90.jpg-Zr.
Среди Ц. с. наиб. известны циркаллои (1,2-1,7% Sn, 0,05-0,15% Cr, 0,07-0,24% Fe, 0,007-0,08% Ni), оженит (0,25% Sn, по 0,1% Cr, Fe и Ni), а также сплавы Zr - 1% Nb и Zr - 2,5% Nb. Слитки Ц. с. выплавляют в вакуумных злектродуговых и электроннолучевых печах; полуфабрикаты и изделия (трубы, прутки, листы, проволока) получают из слитков методами горячей и холодной деформации с промежут. отжигами.
Ц. с. типа циркаллои используют в холоднодеформированном, частично или полностью рекристаллизованном состоянии. Отдельные Ц. с. [Zr-Nb (2,5%), Zr-Cr (1,2%) - Fe (0,1%) и др.] для повышения прочности и сопротивления ползучести подвергают закалке и отпуску.
В процессе работы Ц. с. взаимод. с Н2О и водяным паром, что приводит к их наводороживанию с образованием ZrH2; при этом повышается прочность сплавов и снижается пластичность (на 70-80%). наиб. изменение мех. св-в наблюдается при увеличении концентрации Н2 до ~ 0,08%.
Мех. св-ва Ц. с. изменяются также под действием нейтронного облучения; при этом происходят снижение пластичности на 35-40% и рост предела текучести при растяжении (остаточная деформация 0,2%) на 50-100%. Макс. значение предела текучести, близкое к значениям кратковременной прочности, наблюдается при облучении потоком нейтронов плотностью 1021 см-2. Нейтронное облучение увеличивает скорость ползучести и резко снижает ударную вязкость Ц. с., повышая их т-ру перехода из пластичного в хрупкое состояние, особенно при небольших концентрациях Н2. Так, при содержании в сплаве 0,002% Н облучение повышает т-ру перехода на 100-200 °С, а при 0,02% Н - на 50-200 °С; при этом критич. т-ра хрупкости может оказаться на уровне рабочих т-р Ц. с. в ядерных реакторах (300-350 °С).
Ц. с - конструкц. материалы активной зоны ядерных реакторов; из них изготавливают оболочки твэлов (срок службы от 1,5 до 6 лет), детали тепловыделяющих сборок и технол. каналы (срок службы до ~ 30 лет) энергетич. ядерных реакторов на тепловых нейтронах с пароводяным теплоносителем. Ц. с. можно использовать в активной зоне ядерных реакторов на тепловых и быстрых нейтронах с жидкометаллич. или углекислотным теплоносителем, работающих при т-рах 500-550 °С, а также как матрицу для диспергирования соед. U в сердечниках дисперсионных твэлов.


===
Исп. литература для статьи «ЦИРКОНИЯ СПЛАВЫ»:
Займовский А.С., Калашников В.В., Головин И. С., Тепловьщеляющие элементы атомных реакторов, М., 1966; Ривкин Е. Ю., Родченков Б. С, Филатов В. М., Прочность сплавов циркония, М., 1974; Займовский А. С., Никулина А.В., Решетников Н.Г., Циркониевые сплавы в атомной энергетике, М., 1981.

А.М. Захаров.

Страница «ЦИРКОНИЯ СПЛАВЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков