工业级锆棒及锆管的力学性能及应用

工业级锆及锆合金因在高温高压的环境中具有良好的力学性能和抗腐蚀性能，在化工、石油、航空、航海中具有广阔的应用前景。本文阐述了工业级锆及锆合金的合金化原理，分析了R60702（Zr3）R60705(Zr5)在不同温度下的力学性能，指出传统石油、化工及医疗行业中使用的不锈钢和镍及合金结构件或零部件已不能完全满足苛刻条件下的工况需求，概述了工业级锆及锆合金在硫酸、醋酸、盐酸等恶劣腐蚀及空间技术领域的应用和研究现状。新型工业锆已经表现出优异的综合性能和巨大的应用潜力，因而核结果材料生产加工研究者应进一步加强新型工业锆的技术研究并强化其应用，这对加快我国工业化和空间领域的发展具有重要战略意义。

1.工业锆力学性能

传统的工业锆及锆合金主要是 R60700 （Zr1）R60702(Zr3) R60705(Zr5) 在不同温度下的力学性能分别如图1和图2所示。从图1可见，在室温350℃的区间下，R60702的锆材抗啦强度和屈服强度呈现降低的趋势，而延伸率则先升高后降低而随后又呈现升高的趋势，因为200℃是R60702力学性能的转折点。从图2可知，在室温至500℃的区间下，R60705锆合金的抗拉强度和屈服强度同样呈现降低的趋势，而延伸率则呈现先升高而后在降低的趋势；同时200℃为R60705力学性能的转折点。但是在低于200℃时，R60705锆合金的强度明显优于R60702的强度，而延伸率则相反，所以在实际应用中应按需选择，区别对待。

2.工业锆的应用

锆及锆合金已经广泛应用于国防事业 化工 石油 航空 航天

航海等领域。其产品有 锆反应釜 压力容器 锆法兰 锆弯头 

锆锻件 锆加工件 锆靶材 锆板 锆棒 锆丝 锆箔 锆标准件   

锆颗粒等

传统石油、化工及医疗行业中使用的不锈钢和镍基合金结构件或零部件已不能完全满足苛刻条件下的工况需求，基于锆良好的抗腐蚀性及力学性能特点，锆及锆合金在化工、医疗及其他领域中发挥着越来越重要的作用。

传统大型储硫酸容器是指容量在100 m3以上，由罐壁、罐顶、罐底及附件组成的大型容器，介质分数20%的稀硫酸，工作温度为120~140℃，设计温度为180℃。犹豫质量分数为20%的稀硫酸具有很强的腐蚀性，对大型储酸罐的设计和材料选择案提出了更高的要求。虽然金属钽、 钽铌合金 钛铌合金等材料虽然具有良好的抗腐蚀性，但是价格高昂。所以工业锆及锆合金常作为大型储硫酸容器的首选材料。