Tecnología de procesamiento de materiales de aleación de circonio

Conceptos básicos deCirconiomateriales de aleación

La corteza terrestre contiene aproximadamente 0.026% de circonio, y el contenido total es 2.5 veces el de cobre. El circonio tiene un alto punto de fusión, densidad moderada, excelente resistencia, bajo coeficiente de expansión y pequeño módulo elástico, y tiene una buena resistencia a la corrosión en varios medios a alta temperatura. Las aleaciones de circonio y circonio tienen excelentes propiedades de procesamiento de presión y mecanizado, y pueden procesarse en una variedad de perdidas y perfiles de circonio requeridos por la industria moderna.

En la actualidad, los procesos de producción de las aleaciones de circonio Zr Sn y Zr NB son relativamente maduros. Las marcas comunes de la serie ZR SN incluyen ZR-2 y ZRV. La marca típica de la serie ZR NB es ZR-2.5NB. En las aleaciones de SN Zr, la adición de elementos de aleación de estaño, hierro, papel de aluminio y níquel puede mejorar la resistencia, la resistencia a la corrosión y la conductividad térmica de la película resistente a la corrosión, y también debilitar la sensibilidad a la corrosión de la superficie del material.

Tecnología de procesamiento de forjado de circonio

Extrusión de aleación de circonio

La aleación de circonio se usa principalmente para revestir partes de materiales estructurales en reactores nucleares. Es uno de los materiales centrales utilizados en los reactores. La mayoría de estos componentes de revestimiento son tuberías de aleación de circonio y barras de circonio, lo que representa aproximadamente el 75% ~ 80% de su uso total. Estos tubos y barras de circonio se obtienen mediante formación de extrusión, y la mayoría de las aleaciones de circonio tienen buenas propiedades de formación de extrusión.

Los materiales de aleación de circonio comúnmente utilizados en la industria nuclear generalmente tienen poca fluidez, lo cual es fácil de producir defectos de calidad del producto o presión de extrusión excesiva en el proceso de extrusión, lo que resulta en automóviles cargados. Por lo tanto, el proceso de extrusión de la aleación de circonio requiere que los lingotes y los troqueles se lubrican lo suficiente antes de la extrusión. Por lo tanto, China Heavy Machinery Research Institute Co., Ltd. ha investigado y encontrado un lubricante especial para la extrusión de aleación de circonio, que incluye principalmente disulfuro de aluminio, polvo de vidrio, grafito, agua y adhesivo. El proceso de lubricación razonable puede evitar efectivamente el metal que se adhiere a la aguja, el cilindro y el dado en el proceso de extrusión.

Forra de aleación de circonio

Como un paso importante en la producción de productos de aleación de circonio, la forja se utiliza principalmente para romper la estructura de fundición y mejorar las propiedades integrales del metal, es decir, al tiempo que obtiene un tamaño de palanquilla razonable, proporciona la base organizacional necesaria para la base posterior. Proceso de enfriamiento, extrusión y laminación. En la producción real, para garantizar la calidad de las paradas, las especificaciones de calefacción apropiadas deben formularse para la calefacción de lingotes y palanquillas deformadas, y la atmósfera en el horno de calefacción debe estar bien controlada. Cuando otros parámetros del proceso se mantienen sin cambios, los diferentes sistemas de calentamiento previo a la forja tienen efectos importantes en la microestructura y las propiedades de los billets de aleación de circonio.

Los lingotes de circonio obtenidos después de la fusión a alta temperatura del circonio de la esponja tienen una microestructura y propiedades deficientes debido a defectos de fundición, como inclusiones y flojedad. Por lo tanto, los lingotes de aleación de circonio también deben someterse a una gran deformación de forjado y un proceso de tratamiento térmico para obtener una microestructura interna ideal para un mayor procesamiento y formación. Según los resultados actuales de investigación y producción, las aleaciones de circonio y circonio tienen buenas propiedades de falsificación gratuita.

Debido a la alta actividad química de las aleaciones de circonio y circonio en estado caliente, considerando la calidad de calentamiento antes de forjar, las aleaciones de circonio y circonio ampliamente utilizadas en la producción industrial generalmente se calientan por hornos de resistencia a la temperatura media y alta, lo que puede controlar con precisión la temperatura del horno y Velocidad de calefacción. Los lingotes de aleación de circonio generalmente adoptan especificaciones de calentamiento en dos etapas. Cuando la temperatura de su superficie alcanza la temperatura de calentamiento predeterminada, se puede mantener caliente durante un cierto período de tiempo. El tiempo de retención no puede ser demasiado largo para evitar la oxidación excesiva de la superficie de aleación de circonio.

La aleación de circonio tiene un rendimiento de deformación de alta temperatura relativamente bueno. No hay requisitos especiales para el equipo utilizado para forjar. Se pueden seleccionar equipos de forjado comunes para metales ferrosos y aleaciones no ferrosas, como forja de martillo, prensa mecánica y prensa hidráulica.