Zr 3的研究進展及應用前景

2022-11-23 01:57:06 字數 870 閱讀 9435

作者:高揚沈豔祥李哲

**:《科技視界》2023年第09期

【摘要】鋯作為耐氧化、耐腐蝕的易加工金屬,在海洋、化工和核工業等領域有廣泛的應用。本文綜述了工業純鋯zr-3(astm中r60702)的成分及製備,力學效能及影響因素,焊接工藝及耐腐蝕性。本文闡述了zr-3在一般工業上的應用,並展望其在核工業領域的應用。

【關鍵詞】zr-3;r60702;工業純鋯;效能研究;核工業應用鋯(zirconium)位於元素週期表第iv-b族,室溫下晶界結構呈密排六方晶格結構,在865℃時發生相變,由α-zr轉變為體心立方結構的β-zr。由於金屬鋯具有高熔點(1852℃),耐氧化,優異的耐腐蝕性,良好的導熱性能(熱導率22wm-1k-1),熱中子吸收截面小(對2200m/s的中子,俘獲截面0.185×10-28m2)以及良好的加工效能和力學效能,純鋯及其合金常被製成管材、板材、棒材、鍛件等用於海洋、化工和核工業領域。

關於鋯及其合金如zr-1(r60700)、zr-2(r60802)、zr-3(r60702)、zr-4(r60804)、zr-5(r60705)、m5(zr-1.0nb-0.16o)等,在微觀組織、退火行為、耐氧化、耐腐蝕性以及應用等方面國內外已進行了大量報道,對於zr-3在化工領域壓力容器或換熱器的應用,業已進行了深入討論。

本文主要綜述工業純鋯zr-3(astm中r60702)的成分及製備,力學效能及影響因素,焊接工藝及耐腐蝕性,及其在工業領域的應用。

1 工業純鋯zr-3的製備及成分

目前,常用的鋯合金熔煉方法有三種:真空非自耗電弧爐熔煉、水冷銅坩堝感應熔煉和真空自耗感應熔煉。真空自耗電弧爐熔煉法是工業上生產金屬鋯的主要方法,通過加入不同含量的不同元素(fe、cr、sn、nb等),可以得到適應不同實際需求的鋯合金。

中國國標和美國標準中zr-3(r60702)的化學成分含量列於表1。

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