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宝锆金属一站式解析R60702纯锆板的性能应用领域与制造工艺

发布时间:2025-02-27 17:19:12 浏览次数 :

宝鸡宝锆金属材料有限公司,聚焦于锆、钛等稀有金属材料及其制品的加工与销售,具体‌锆材系列:锆棒、锆丝、锆板、锆锻件、锆环、锆管、锆坩埚等深加工产品;钛材系列:钛棒、钛丝、钛锻件、钛合金环等钛及钛合金制品‌。产品广泛应用于石油化工、航空航天、电子、冶金等领域。有关我公司常规R60702(Zr702)锆板材的性能、应用、工艺等,宝锆金属一站式整理如下:

1、性能特点

R60702(Zr702)是ASTM标准中的工业级纯锆材料,具有以下核心特性:

1)耐腐蚀性:

在浓盐酸(37% HCl、70℃)中腐蚀速率<0.01 mm/a,优于钛(钛在相同条件下腐蚀速率>1 mm/a);

在高温硫酸(≥70% H₂SO₄、120℃)中仍保持稳定,抗还原性酸(如醋酸、磷酸)能力显著;

对氢氟酸(HF)、浓磷酸(>50%)敏感,需严格避免接触。

2)机械性能:

抗拉强度≥380 MPa,屈服强度≥200 MPa,延伸率≥20%(冷轧退火态);

低温韧性优异(-196℃冲击功≥30 J),适用于深冷环境。

3)热性能:

抗氧化温度≤500℃(表面形成致密ZrO₂膜),导热系数22 W/(m·K),热膨胀系数5.8×10⁻⁶/℃。

4)核性能:

中子吸收截面低(0.18 barn),但核级应用需升级为Zr-4或Zr-2.5Nb合金。

2、执行标准

1)国际标准:

ASTM B551/B551M:规定R60702的化学成分(Zr+Hf≥99.2%,Hf≤4.5%)、力学性能及检测方法;

ASME SB-551:核工业用锆板的补充技术要求(如氢含量≤25 ppm)。

2)国内标准:

GB/T 26314-2010:等效ASTM B551,适用于化工设备制造;

NB/T 20005:核电站用锆合金附加要求(非R60702直接适用)。

特殊认证:核工业需符合IAEA《核材料管制导则》(INFCIRC/225)。

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3、应用领域

1)化工行业:

浓盐酸储罐内衬(厚度≥5 mm);

硫酸蒸发器加热管(温度≤200℃);

醋酸合成反应器(抗溴离子Br⁻腐蚀)。

2)核工业(非燃料级):

核废料处理设备(抗辐射降解);

辅助冷却系统管道(非承压部件)。

3)医疗领域:

骨科植入物(生物相容性符合ISO 5832-4);

耐腐蚀手术器械(如镊子、骨板)。

4)海洋工程:

深海探测设备耐压壳体(抗海水Cl⁻腐蚀)。

4、制造工艺

1)熔炼:

真空电弧熔炼(VAR):确保低间隙元素(O≤0.16%,N≤0.007%);

电子束熔炼(EBM):用于超高纯度锆板(杂质总量≤0.1%)。

2)热加工:

锆锭加热至750~850℃,经多道次热轧至目标厚度(总变形量≥80%);

终轧温度≥600℃,防止冷裂纹。

3)冷轧与退火:

冷轧每道次变形量≤30%,中间退火温度550~650℃(消除加工硬化);

成品退火后晶粒度控制在ASTM 5~8级。

4)表面处理:

酸洗:使用10% HNO₃ + 2% HF溶液(室温浸泡10分钟)去除氧化层;

电解抛光:表面粗糙度Ra≤0.4 μm,提升耐蚀性。

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5、采购方法

1)步骤与要点:

需求确认:

明确板材规格(厚度、尺寸)、使用环境(介质浓度、温度、压力);

若用于核工业,需额外要求氢含量(≤25 ppm)、辐照性能数据。

2)供应商筛选:

优先选择具备ASTM B551认证的厂家(如美国ATI、法国CEZUS);

核查材料追溯文件(熔炼炉号、热处理记录、UT检测报告)。

3)技术协议:

要求提供第三方检测报告(按ASTM G31标准进行腐蚀试验);

约定交货状态(退火态M、冷轧态Y)。

4)合同签订:

明确验收标准(如尺寸公差±0.1 mm、表面无划痕);

质保期≥2年,包含材料缺陷导致的腐蚀问题。

6、注意事项

1)加工限制:

禁止使用含氟切削液(避免生成HF导致腐蚀);

焊接需在氩气保护箱内进行,焊丝选用ERZr3(AWS A5.24标准)。

2)存储与运输:

真空包装防氧化,湿度≤40%环境存储;

避免与碳钢接触(防止铁污染)。

3)经济性优化:

非承压区域采用锆-钢复合板(复层厚度≥2 mm);

低腐蚀部位改用哈氏合金C-276降低成本。

4)安全警示:

锆粉可燃(燃点≥200℃),加工时需防爆通风;

废弃锆屑按危险废物处理(避免环境污染)。

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R60702纯锆板是化工与特殊工业领域的“防腐王牌”,其核心价值在于对抗浓盐酸、硫酸等极端腐蚀介质的不可替代性。采购时需严控材料纯度与供应商资质,加工中需规避氢脆与污染风险。在盐酸浓度>20%、温度>80℃的工况下,R60702是唯一经济可行的选择;而对于核燃料包壳等高端需求,需升级至Zr-4或Zr-2.5Nb合金。

产品及技术咨询:

宝鸡宝锆金属材料有限公司 

地址:陕西省宝鸡市高新开发区马营镇郭家村工业园

联系人:王经理 

手机:15353335196 

电话:0917-3370005 

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