發布時間：

2019-04-18

在真空度1×10-2～1×10-3 Pa的真空爐內進行。有保護涂層或包皮完整的厚尺寸工件才允許在大氣中快速熱處理。鋯錫合金管棒的中間退火溫度約700℃，再結晶大約始于500℃，于600℃時晶粒明顯變粗。成品管材的消除應力退火為450～500℃，成品管材的再結晶退火為530～600℃。 把鋯錫合金的最后一次中間退火改為加熱到β相或α相高溫區急冷，再經最終冷加工和成品熱處理得到的成品管材，抗腐蝕性能更優，其原因可能是成品管金相組織中的第二相細小彌散分布，并且增加了合金元素在α—Zr基體中的固溶含量。反應堆的運行情況表明，進行過上述熱處理的鋯錫合金管，作為核燃料元件的包殼管，可以緩和燃料包殼在反應堆運行中產生癤狀腐蝕的性狀。但是，因為管子淬火爐制造的困難和管子淬火后表面清潔處理的困難，半成品管子淬火在工業上不易實施，所以生產者往往只在鍛后或擠壓前，把塊狀坯料進行β相或α相高溫區加熱急冷處理，雖然這樣處理的效果稍差，但仍可優化耐腐蝕性能。 鋯鈮合金是熱處理強化合金，進行淬火—冷加工時效處理也可提高耐腐蝕性能。 產品性能檢驗 核用管棒材出廠前要考核化學成分、腐蝕性能、力學性能、表面質量、氫化物取向、金相組織、尺寸偏差、無損探傷等項指標，保證管棒材的化學成分、腐蝕性能的指標都相同，力學性能指標相近。鋯材的熱中子俘截面很小，是優良的核物理特性之一，由材質的化學成分予以保證。鋯錫合金管棒的熱中子俘截面不大于0.24b，純鋯管棒的不大于0.18b。此外，抗輻照生長的能力較優，是鋯材的又一核物理特性，它除了與反應堆工況有關之外，還與鋯材的冷加工量及晶體織構有關。 鋯錫合金管棒出廠前應取樣，在400℃、10.3MPa水蒸氣中進行3天或14天的腐蝕試驗，并測出3天的增重應小于22mg/dm2，14天增重應小于38mg/dm2，表面生成黑亮色的保護膜。出廠的再結晶態鋯錫合金管材的力學性能是：室溫強度極限≥413MPa，屈服強度≥241MPa，延伸率≥20%，高溫強度及消除應力態管材的力學性能指標則由供需方協商規定。鋯鈮合金管棒雖比鋯錫合金管棒的腐蝕增重量略大一些，而強度則較高些，也是壓水型核反應堆使用的理想材料。 試驗得知，鋯及鋯錫合金、鋯鈮合金在腐蝕試驗之后的樣品增重量通常可用經驗式來描述：Δm=Ktn，或lgΔm=K+nlgt，式中的Δm表示增重(mg/dm2)；t表示實驗時間，K和n為特定系數。 [1]