Standardit ja arvosanat
Zirkoniumkalvot ja -nauhat kuuluvat ASTM B551:n piiriin, joka määrittelee vaatimukset zirkonium- ja zirkoniumseoslevyille, -nauhoille ja -levyille. Yleisiä laatuja ovat R60702, joka tunnetaan nimellä Zr702, joka on kaupallisesti puhdasta zirkoniumia, ja R60705, joka tunnetaan nimellä Zr705, joka on zirkonium-niobiumaseos, joka sisältää noin 2,5 prosenttia niobiumia. Korkean -puhtausluokan zirkoniumlaatuja, joissa on erittäin alhainen hafniumpitoisuus, on myös saatavilla ydinvoimalaitokseen.
Vetolujuustasot
Zirkoniumfolion vetolujuus riippuu laadusta ja luonteesta. Hehkutetun puhtaan zirkoniumkalvon vetolujuus on noin 300 MPa, kun taas zirkonium-niobiumlaadut, kuten Zr-2,5Nb ja Zr-1,0Nb, saavuttavat noin 600 MPa työstetyssä tai lämpökäsitellyssä tilassa. ASTM B551 määrittelee minimivetolujuuden noin 380 MPa hehkutetulle R60702-materiaalille ja noin 550 MPa hehkutetulle R60705-materiaalille.
Sadonvoimakkuus ja venymä
Myötölujuus noudattaa samaa luokittelua kuin vetolujuus: hehkutettu puhdas zirkonium tuottaa noin 200-250 MPa, kun taas zirkonium-niobiumlaatu on noin 380 MPa ja enemmän. Venymä hehkutetussa tilassa on runsasta, tyypillisesti yli 16 prosenttia, mikä mahdollistaa kalvon muodostamisen, leimaamisen ja hitsauksen halkeilematta. Kohtuullisen lujuuden ja korkean sitkeyden yhdistelmä on syy, miksi zirkoniumfoliota suositellaan kemiallisten laitteiden vuorauksiin ja tiivisteisiin.
Kovuus ja muodostumiskäyttäytyminen
Zirkoniumin kovuus on noin 180-200 Vickersiä hehkutetussa tilassa, joka kohoaa kylmätyöstöllä ja seostamalla. Materiaalilla on kuusikulmainen tiiviisti{3}}pakattu kiderakenne, mikä antaa sille anisotrooppisen käyttäytymisen ja taipumuksen ponnahtaa takaisin muodostumisen aikana. Työkalujen ja prosessisuunnittelun on siksi otettava huomioon zirkoniumfolion elastinen palautuminen, erityisesti syväveto- ja taivutusoperaatioissa.
Mekaanisiin ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät
Kylmävalssaus lisää lujuutta ja vähentää sitkeyttä, ja myöhempi hehkutus palauttaa muovattavuuden, joten folio toimitetaan usein hehkutetussa tilassa. Interstitiaaliset epäpuhtaudet, erityisesti happi, typpi ja vety, kovettavat ja haurastavat voimakkaasti zirkoniumia. Hallittu käsittely ja puhtaat pinnat ovat välttämättömiä, jotta välisisältö pysyy määritelmien sisällä ja luotettava mekaaninen suorituskyky säilyy.
Käytännön valintaopas
Kemiantehtaiden korroosiohuoltoon hehkutettu Zr702-kalvo tarjoaa parhaan yhdistelmän korroosionkestävyyttä, sitkeyttä ja hitsattavuutta. Korkeampia lujuusvaatimuksia varten suositellaan Zr705:tä tai muita zirkonium-niobiumlaatuja. Ostajien tulee määrittää laatu, temperointi, paksuustoleranssi ja sovellettava standardi varmistaakseen, että toimitettu kalvo vastaa sovelluksen mekaanisia ominaisuuksia koskevia vaatimuksia.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mikä standardi kattaa zirkoniumfolion?
ASTM B551 kattaa zirkonium- ja zirkoniumseosnauhat, -levyt ja -levyt, mukaan lukien kalvopaksuudet.
K: Mikä on hehkutetun puhtaan zirkoniumkalvon vetolujuus?
Hehkutetun puhtaan zirkoniumkalvon vetolujuus on noin 300 MPa, ja ASTM B551 vaatii vähintään noin 380 MPa R60702:lle.
K: Mitä eroa on Zr702:lla ja Zr705:llä?
Zr702 on kaupallisesti puhdasta zirkoniumia, kun taas Zr705 sisältää noin 2,5 prosenttia niobiumia lujuuden lisäämiseksi.
K: Miksi zirkoniumfolio on tarpeeksi taipuisa muovaukseen?
Hehkutetussa tilassa zirkoniumfolion venymä on tyypillisesti yli 16 prosenttia, mikä tukee meistämistä, taivutusta ja hitsausta.
K: Mitkä epäpuhtaudet haurastavat zirkoniumia?
Happi, typpi ja vety ovat tärkeimmät interstitiaaliset epäpuhtaudet, jotka kovettuvat ja haurastavat zirkoniumia.
K: Kuinka kylmätyö muuttaa zirkoniumfolion mekaanisia ominaisuuksia?
Kylmävalssaus lisää lujuutta ja kovuutta vähentäen samalla sitkeyttä, ja myöhempi hehkutus palauttaa muovattavuuden, joten temperointi ja lämpökäsittely on määritettävä yhdessä laadun kanssa.
