Barra/varilla de aleación de circonio

Las siguientes propiedades irreemplazables hacen que la barra/varilla de aleación de circonio desempeñe un papel importante en múltiples aplicaciones industriales:

1. La sección transversal-de absorción de neutrones térmicos extremadamente baja

Ésa es la razón principal por la que la aleación de circonio podría ser la primera opción para la industria nuclear. Como combustible para el reactor nuclear, el neutrón térmico de la aleación de circonio con una capacidad de absorción débil permite que más neutrones térmicos participen en la reacción continua de fisión nuclear para promover la economía y la eficiencia del reactor.

2. Excelente propiedad de resistencia a la corrosión

El circonio se puede liberar en una película de oxidación con una adhesión compacta, estable y fuerte cuyo componente principal es el dióxido de circonio en entornos de alta-temperatura y alta-presión. La película es como una barrera para el metal base contra la corrosión y garantiza una estabilidad extremadamente alta bajo agua y vapor a altas temperaturas- con una temperatura superior a 350 grados y muy superior a la del acero inoxidable.

3. La fabulosa propiedad mecánica

La aleación de circonio aún conserva suficiente resistencia,-capacidad de formación y anti-deformación por fluencia y resiste-la presión mecánica a largo plazo-y el entorno de radiación dentro del reactor.

4. Rendimiento combinado razonable

Optimizar las propiedades de resistencia, resistencia a la corrosión-y anti-radiación para adaptarse a los diversos entornos industriales mediante la modulación de elementos de aleación como Sn, Nb, Fe, Cr, etc.

La aleación de circonio se aplica principalmente en los campos donde se requiere tecnología-superalta.

1. Industria nuclear (aplicación típica)

Revestimiento de combustible nuclear: Los principales productos de productos altamente procesados. La barra de aleación de circonio se extruirá, enrollará o estirará hasta el tubo de aleación de circonio con pared delgada para empaquetar el combustible nuclear (aquí se refiere a la pastilla de dióxido de uranio), que constituye la primera cortina de seguridad para evitar la fuga del producto de fisión radiactiva y mantener la integridad estructural de los componentes del combustible.

Componente estructural: la barra/varilla de aleación de circonio se puede utilizar para otros componentes estructurales del núcleo del reactor, como tuberías, rejillas y tapones finales.

2. Industria química

La barra/varilla de aleación de circonio también está disponible para unidades de equipos químicos relacionados con ácidos fuertes, álcalis fuertes y dieléctricos de sal, como bombas, válvulas, tuberías de intercambiadores de calor, ejes de agitación, etc.

3. Campo especializado

Con aplicación designada en aviación y medicina (materiales de implantación debido a su bio-compatibilidad), pero la escala y la importancia no son tantas como las de la industria nuclear..

Los diferentes grados son necesarios para los diferentes escenarios de aplicación y los grados comunes son los siguientes:

Aleación de circonio Zr-4: el material de revestimiento para PWR más maduro y con mayor-aplicación. Mejorar la capacidad de absorción anti-hidrógeno y fragilización anti-hidrógeno mediante la reducción del contenido de níquel.

Aleación de circonio Zr2.5Nb: Aplicada principalmente para el reactor de agua pesada CANDU de Canadá con mayor resistencia.

Nueva aleación de circonio (ZIRLO®, M5®, E635): la aleación creada para un mayor consumo de combustible (consumo de combustible más eficiente) y un período de ciclo de combustible más largo. Normalmente con el contenido de Nb para activar la función de anti-deformación por fluencia y resistencia a la corrosión para el material crucial de la próxima central nuclear.

La fabricación de barras o varillas de aleación de circonio es un proceso complejo y muy-requisito que incluye:

1. Preparación de esponja de circonio: Para obtener la esponja de circonio a partir de mineral de circonio mediante un proceso de reducción mag -nesiotérmica (proceso Kroll)

2. Fundición: Mezclar circonio y los elementos de aleación y obtener un lingote de circonio puro y homogéneo después de varias fundiciones VAR.

3. Forjado y extrusión: Forjar los lingotes en barras/varillas con un diámetro total y un diámetro menor para romperlos como-estructura fundida.

4. Laminado y trefilado: Procesamiento de la varilla/barra en la dimensión y precisión personalizadas con la tecnología de laminación en caliente-, laminación en frío-y trefilado.

5. Tratamiento térmico-y acabado: Con el recocido para ajustar su micro-estructura y propiedades mecánicas para lograr el alisado y pulido final.

    En términos generales, como material estratégico central, la barra/varilla de aleación de circonio desempeña una opción irremplazable para el revestimiento de combustible y los componentes estructurales del reactor en la aplicación de la industria nuclear con su sección transversal de baja absorción de neutrones- y su perfecta resistencia a la corrosión en circunstancias de agua a alta temperatura y alta-presión.