ЦИРКОНИЯ СПЛАВЫ
Различают двух-и многокомпонентные Ц. с. с алюминием, оловом, титаном, вольфрамом, ванадием, хромом, молибденом и ниобием. У Ц. с. с оловом (4%) и титаном (4%) при т-ре 500° С предел прочности на растяжение 35 кгс/мм2 (предел текучести 22,5 кгс/мм2, относительное удлинение 18%), тогда как у чистого циркония при этой же т-ре предел прочности на растяжение равен 2,8—7,7 кгс/мм2.
Механические свойства циркония сплавов зависят от содержания легирующих компонентов (табл.), т-ры нагрева и условий термообработки. Наличие в сплаве вольфрама, кроме улучшения прочностных характеристик, позволяет осуществлять обработку Ц. с. при т-ре ниже т-ры рекристаллизации. Двух- и многокомпонентные циркония сплавы с гафнием, титаном, танталом, ниобием и оловом наряду с повышенными прочностными характеристиками обладают высокой коррозионной стойкостью. Двухкомпонентные Ц. с, содержащие 0,5% Та, 0,4—0,5% W или 1% Nb, обладают стабильной коррозионной стойкостью в воде при т-ре до 350° С. Многокомпонентные Ц. с. (при суммарном содержании в них 0,5—1,5% Sn, Fe, Ni, Nb или 1% Fe и Ni) стойки но отношению к воде и водяному пару при т-ре 350— 4009 С (в процессе испытания в течение 6000 ч толщина пленки коррозии не превысила 15 мкм). Если в Ц. с. с оловом (0,5—1%), железом (0,2%) и никелем (0,3%) содержится азот (~ 0,01%), это незначительно снижает коррозионную стойкость сплавов в воде при т-ре 370° С (при т-ре 4509 С пленка коррозии толщиной 30—50 мкм появляется через 300 ч, а микротрещины пленки — через 1800—3000 ч).
Циркония сплавы изготовляют из губчатого или компактного циркония сплавлением шихты вакуумно-дуговой, электронной или плазменной плавкой. Ферросиликоцирконий и ферроалюминоцирконий выплавляют в электродуговых печах из цир-конового концентрата или двуокиси циркония алюмо- либо силикотерми-ческим способом.
Циркония сплавы применяют в атомной энергетике, что обусловлено малым эффективным сечением поглощения тепловых нейтронов, мех. прочностью при т-ре 550° С, высокой коррозионной стойкостью при повышенной т-ре в воде, щелочах и некоторых кислотах, возможностью применения слабообогащенного ядерного горючего и др. Ц. с. с титаном (10— 45%), железом (20—55%) и марганцем (30—70%) пирофорны и используются в качестве твердого топлива. В металлургии используют легирующие циркония сплавы — ферросиликоцирконий (45% Zr), силикоцирконий (35—40% Zr), ферроалюминоцирконий (15— 18% Zr), никель-цирконий (35—50% Zr). Ц. с. применяют также как раскисляющие и десульфурирующие добавки к сталям. Добавки циркония повышают предел прочности, увеличивают сопротивление сжатию, ударную вязкость и пластичность конструкционных сталей. Введением циркония (0,15%) в стали, содержащие 2% С, достигается значительное повышение сопротивления ударной нагрузке, что важно при изготовлении броневых плит. Присадка циркония (1—10%) повышает износостойкость быстрорежущей стали. Добавка циркония (0,1—0,2%) к литейным сталям повышает жидкотекучесть и улучшает мех. св-ва. Небольшие его добавки улучшают физ. св-ва меди сплавов — предел прочности на растяжение достигает 50 кгс/мм2, что значительно (на 50%) выше прочности неотожженной меди; т-ра отжига повышается до 500° С .
Лит.: Ловцов Д. П. Применение лигатурных сплавов и соединений лития, бериллия, циркония и редкоземельных элементов в металлах и сплавах. М., 1961; Редкие элементы и титан в сплавах цветных металлов.
Статья на тему Циркония сплавы