Folie de zirconiu: grade, specificații și ghid de control al calității

Ce este folie de zirconiu și unde este utilizată

Folia de zirconiu este un produs subțire,-laminat la rece, fabricat din zirconiu pur comercial sau dintr-un aliaj de zirconiu. Combină o secțiune transversală scăzută de absorbție termică a neutronilor cu o rezistență remarcabilă la mediile corozive, așa că apare în două domenii foarte diferite: serviciul nuclear, unde aliajele de zirconiu sunt utilizate pentru placarea combustibilului și componentele structurale și procesarea chimică, unde căptușelile de zirconiu, schimbătoarele de căldură, interiorul reactorului și interiorul vasului tratează acizii agresivi din oțel inoxidabil. Folia și benzile subțiri sunt, de asemenea, folosite pentru gettere, ținte de pulverizare, implanturi medicale și componente de laborator.

Grosimea este caracteristica definitorie a produsului. Folia se rulează până la o fracțiune de milimetru și trebuie să rămână plată, strălucitoare și fără riduri, deoarece o cută sau o pată subțire nu pot fi corectate după rulare.

Grade și desemnări standard

În mod normal, sunt oferite două familii: zirconiu pur comercial și aliaje de zirconiu care conțin staniu, fier, crom sau niobiu pentru o rezistență mai mare în serviciul reactorului.

Nota	Material	Caracteristici tipice	Utilizare tipică
Zr1	Zirconiu pur comercial	Conținut mai scăzut de aliaj, ductilitate bună	Componente pentru procese chimice, garnituri
Zr2	Zirconiu pur comercial	Rezistență mai mare decât Zr1, rezistență bună la coroziune	Schimbătoare de căldură, vase de reacție
Zr702	Aliaj de zirconiu cu staniu și fier	Forță echilibrată și rezistență la coroziune	Serviciu general industrial si chimic
Zr704	Aliaj de zirconiu cu staniu, fier și crom	Rezistență la coroziune îmbunătățită în medii specifice	Echipamente nucleare și chimice
Zr705	Aliaj de zirconiu cu niobiu	Cea mai mare putere a gamei	Service sub presiune, piese structurale

Tijele, barele, plăcile, foile și benzile din aceste clase sunt specificate în conformitate cu ASTM B550, ASTM B551 și standardele aferente de zirconiu forjat, în timp ce aplicațiile nucleare necesită aliaje produse conform specificațiilor corespunzătoare de grad nuclear-. Cumpărătorii ar trebui să citeze gradul împreună cu standardul aplicabil, astfel încât compoziția și cerințele mecanice să nu fie ambigue.

Specificații dimensionale și fizice

Parametru	Interval sau valoare
Material	Zirconiu pur sau aliaj de zirconiu
Note	Zr1, Zr2, Zr702, Zr704, Zr705
Grosime	0,05 până la 20 mm
Lăţime	20 până la 300 mm
Lungime	20 până la 3000 mm
Puritate	99,95 la sută și 99,995 la sută minim
Densitate	6,52 g/cm3
Punct de topire	1852 plus sau minus 2 grade Celsius
Stare de aprovizionare	Laminat la rece, suprafață strălucitoare

Grosimea, lățimea și lungimea personalizate sunt rulate la comandă în aceste ferestre. Deoarece zirconiul are o densitate doar puțin peste cea a oțelului și un punct de topire apropiat de cel al titanului, folie este produsă pe laminoare de precizie cu control strict al intervalului, tensiune și programul de trecere.

Laminare, recoacere și calitatea suprafeței

Calitatea mecanică a foliei de zirconiu este decisă în timpul laminarii și recoacerii intermediare, mai degrabă decât în ​​timpul inspecției finale. Un program de trecere controlat cu temperatura de recoacere și timpul de înmuiere setate cu precizie produce o structură metalografică internă uniformă, o suprafață netedă, fără riduri și un profil uniform de grosime pe lățime și pe lungime. Calitatea marginilor contează la fel de mult ca și suprafața: folia rulată corespunzător nu dezvoltă rupturi longitudinale sau transversale, astfel încât poate fi manipulată și ștanțată fără resturi.

Controlul recoacerii- Structura granulelor este menținută uniformă pentru a oferi proprietăți de întindere consistente și un comportament de formare previzibil.

Planeitate și finisaj- suprafețele luminoase, laminate la rece-suportă operațiunile ulterioare de sudare, lipire și placare.

Performanță anti-blocare- straturi de bobine trebuie să se separe curat când sunt desfășurate, astfel încât topografia suprafeței și tensiunea înfășurării sunt controlate împreună.

Toleranta la grosime- strâns de-a lungul bobinei, astfel încât calculele de formare și ecranare din aval să rămână valabile.

Testare și inspecție

Fiecare lot este verificat înainte de ambalare:

Analiza compoziției chimice pentru a confirma gradul și conținutul interstițial.

Testarea proprietăților mecanice, inclusiv rezistența la tracțiune, rezistența la curgere și alungirea.

Testare cu ultrasunete pentru a detecta defectele interne și delaminarea.

Aspectul și inspecția dimensională acoperind grosimea, lățimea, lungimea și planeitatea.

Detectare suplimentară a defectelor sau testare cu curent turbionar atunci când utilizarea finală o solicită.

Rezultatele testelor sunt raportate pe număr de căldură, astfel încât materialul să poată fi urmărit de la lingou prin laminare până la bobina finită.

Ambalare, manipulare și depozitare

După bobinare, fiecare rolă este învelită în bumbac perlat și ambalată într-o cutie de lemn. Această combinație previne ca straturile de bobine, precum și rolele împachetate să se lovească unul de celălalt în timpul transportului și împiedică obiectele exterioare să zboare marginile în timpul încărcării, transportului și livrării finale. Zirconiul nu este deteriorat de umiditatea obișnuită, dar suprafața strălucitoare poate capta amprente și semne de manipulare, așa că rulourile trebuie depozitate în interior, păstrate uscate și ridicate cu mănuși curate și bare de împrăștiere, mai degrabă decât cu cârlige. Materialul care așteaptă utilizarea trebuie să rămână în ambalajul original până în momentul tăierii sau formării.

Întrebări frecvente

Î: Care este diferența dintre Zr702 și Zr705?
Ambele sunt aliaje de zirconiu forjat, dar Zr705 conține niobiu și atinge o rezistență semnificativ mai mare, în timp ce Zr702 oferă o combinație bine echilibrată de rezistență, ductilitate și rezistență la coroziune pentru serviciul industrial general.

Î: Ce niveluri de puritate pot fi furnizate?
Două clase sunt produse în mod obișnuit, cu o puritate minimă de 99,95 la sută și, respectiv, 99,995 la sută; nivelul superior este ales pentru aplicațiile sensibile la urme de impurități.

Î: Folia poate fi furnizată în dimensiuni personalizate?
Da. Grosimea, lățimea și lungimea sunt laminate la comandă în ferestrele standard de 0,05 până la 20 mm, 20 până la 300 mm și 20 până la 3000 mm.

Î: De ce este atât de importantă planeitatea pentru folia de zirconiu?
O cută sau o margine ondulată nu poate fi întinsă ulterior și provoacă nealiniere în timpul ștanțarii, sudării sau placare, astfel încât planeitatea este controlată în timpul rulării și verificată în inspecția finală.

Î: Cum este protejată bobina în timpul transportului?
Fiecare bobină este învelită în bumbac perlat și plasată într-o cutie de lemn, care izolează straturile și protejează marginile de deteriorarea impactului în timpul transportului.

Î: Ce testare se efectuează înainte de expediere?
Compoziția chimică, proprietățile mecanice, testarea cu ultrasunete și aspectul și inspecția dimensională sunt standard, cu detectarea defectelor sau testarea cu curenți turbionari adăugate atunci când este necesar.