Aliaje de zirconiu: proprietăți, tehnologie de procesare și perspective de aplicare

Aliajele de zirconiu, ca material metalic important, se găsesc în scoarța terestră la un conținut de aproximativ 0,026%, care este de 2,5 ori mai mare decât cel al cuprului. Proprietățile lor fizice și chimice unice, cum ar fi punctele de topire ridicate, densitățile moderate, rezistența excelentă, coeficienții mici de dilatare și modulul mic de elasticitate, precum și rezistența la coroziune într-o gamă largă de medii, le fac importante în industria modernă.
I. Caracteristicile de performanță ale aliajelor de zirconiu
Aliajele de zirconiu sunt cunoscute pentru punctul lor de topire ridicat, rezistența la coroziune, rezistența excelentă și proprietățile de prelucrare. În special, două tipuri de aliaje de zirconiu, sistemul Zr-Sn și sistemul Zr-Nb, cu procese de producție relativ mature și grade precum Zr-2, Zr-4 și Zr-2.5Nb , sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii industriale.
Tehnologia de prelucrare a aliajului de zirconiu
Tehnologia de procesare a aliajelor de zirconiu include în principal două tipuri de turnare prin extrudare și turnare prin forjare.

Turnare prin extrudare din aliaj de zirconiu
Tuburile și barele din aliaj de zirconiu sunt materiale structurale importante în reactoarele nucleare, reprezentând aproximativ 75% ~ 80% din cantitatea totală utilizată. Aceste tuburi și bare sunt produse în principal prin procesul de turnare prin extrudare. Au fost dezvoltați lubrifianți speciali pentru a optimiza procesul de extrudare și pentru a reduce defectele produsului.
Forjare și formare din aliaj de zirconiu
Forjarea este o etapă cheie în producția de aliaje de zirconiu și este concepută pentru a distruge organizarea turnării și pentru a îmbunătăți proprietățile metalului. Procesul de forjare implică o serie de parametri, cum ar fi specificațiile de încălzire, temperatura de forjare și echipamentele de forjare. Temperatura de forjare este, în general, controlată la 950-1100 grade, utilizând pentru încălzire un cuptor cu rezistență la temperatură medie și înaltă.
În al treilea rând, domeniile de aplicare ale aliajului de zirconiu
Industria nucleară
Aliajul de zirconiu este utilizat în reactoarele nucleare ca componente cheie, cum ar fi tuburile de carcasă de combustibil și tuburile de ghidare a tijelor de control, iar secțiunea transversală scăzută de absorbție a neutronilor și rezistența excelentă la coroziune îl fac un material indispensabil în industria nucleară.
Explorări de adâncime și spațiu
Aliajele de zirconiu au un mare potențial de utilizare în medii speciale, cum ar fi explorarea adâncimii și a spațiului, datorită coeficientului lor mic de dilatare termică și rezistenței la daune prin iradiere.
Industria chimică
Aliajele de zirconiu sunt foarte rezistente la coroziune la diferite medii acide, astfel încât sunt utilizate pe scară largă în industria chimică pentru supape, pompe rezistente la acizi și alte echipamente.
Domeniul dentar
Ceramica cu zirconiu este materiale importante în domeniul dentar datorită stabilității lor chimice și biocompatibilității.
Biomedicale
+ Aliajele de zirconiu dublă și monofazice au o bună biocompatibilitate cu țesuturile umane și sunt opțiuni potențiale pentru aliajele de implantare chirurgicală.
IV. Cheia tehnologiei de turnare a plasticului din aliaj de zirconiu
Metodele de formare a plasticului din aliaj de zirconiu includ forjare, extrudare și laminare. Există mulți factori care îi afectează deformarea procesării plastice, inclusiv în principal rata de deformare, temperatură și condițiile de lubrifiere. Optimizarea acestor parametri este crucială pentru îmbunătățirea eficienței procesării și a calității produselor din aliajele de zirconiu.
Odată cu progresul continuu al tehnologiei și expansiunea pieței, perspectiva de aplicare a aliajului de zirconiu va fi mai largă. În viitor, aliajul de zirconiu își va arăta avantajele și valoarea unică în mai multe domenii.