Получение и применение сплавов на основе Ni - Zr

Объясняется это пониженной технологической  пластичностью материала из-за высокого уровня в нем остаточных закалочных напряжений в результате бэта-отжига и последующего быстрого охлаждения, применяемых перед операциями холодной прокатки.

Осуществление во избежание растрескивание материала  первой холодной прокатки с низкими  степенями обжатия вызывает необходимость  проведения большого числа операций холодной деформации с промежуточными отжигами, что делает способ существенно  менее экономичным. При этом ухудшаются и коррозионно-механические свойства материала из-за формирования мене мелкозернистой и однородной структуры  с более крупными выделениями  частиц второй фазы. Связано это  с тем, что в данном случае промежуточный  отжиг проводится при более высокой  температуре и более продолжительное  время, что в конечном итоге и  приводит к росту зерна и частиц второй фазы.[http://ru-patent.info]; [http://www.tehnichka.com]. 

3.2.5. Назначение и области  применения сплавов  Nb-Zr 

Известны  цирконий-ниобиевые сплавы, которые  нашли широкое применение в качестве конструкционного материала в атомной  энергетике. Они используются для  изготовления оболочек твэлов, канальных труб и других узлов активной зоны энергетических реакторов. Описаны сплавы циркония с различным содержанием ниобия. В отечественной промышленности наибольшее применение нашли сплавы циркония с 2,5% ниобия и 1% ниобия. Использование сплавов циркония с ниобием в атомной энергетике обусловлено уникальными ядерными свойствами циркония как материала для атомной промышленности и высокой коррозионной стойкостью сплавов по отношению к воде. Указанные сплавы работают в энергетических и транспортных реакторах при температуре теплоносителя (воды или пара) 290-300°С и температуре оболочки твэла 300°С.

Цирконий-ниобиевые  сплавы, которые рекомендованы для  использования в реакторных условиях при длительной эксплуатации на АЭС, должны обладать следующими свойствами: низким значением коэффициента поперечного  сечения захвата тепловых нейтронов (< 0,3 барна), а также комплексом механических, физико-химических и теплотехнических свойств, относительно стабильных в условиях реакторного облучения.

Указанные свойства цирконий-ниобиевых сплавов  успешно использованы для эксплуатации их на АЭС. Совокупность перечисленных  свойств циркониевых сплавов позволила обратить внимание на них как на исходный материал для изготовления оборудования химической промышленности. В частности, данные сплавы используются для изготовления специальных трубок, используемых в реакторах.

Однако  указанные свойства цирконий-ниобиевых  сплавов не дают возможность использовать их в качестве конструкционных материалов в более коррозионно-агрессивных  средах, которой, в частности, является безводная концентрированная азотная  кислота, содержащая окислы азота.

Так же цирконий-ниобиевые сплавы используются как материал для обмоток сверхмощных  магнитов. Известен сверхпроводящий сплав 75 % Nb и 25 % Zr (сверхпроводимость при 4,2 K) выдерживает нагрузку до 100 000 А/см².[http://ru-patent.info]; [http://www.zirconium.ru]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Заключение 

    Институт  металлургии УрО РАН представляет собой современный научно-исследовательский центр, осуществляющий многочисленные разработки в области создания металлургических технологий. Выполнение поставленных перед институтом задач обеспечивается деятельностью соответствующих лабораторий, укомплектованных высококвалифицированными научными кадрами и оснащенных оборудованием и приборной базой мирового уровня. Эффективность деятельности института выражена в выпуске и создании многочисленных монографий, научных статей и изобретений, результаты которых нашли широкое применение, а также присуждении сотрудникам ряда государственных премий СССР и правительства Российской Федерации.

Анализ  научно-технической литературы показал, что ниобий-циркониевые

сплавы  имеют большое значение, в основном, для атомной энергетики, где используются как конструкционный материал. В  зависимости от химического и  фазового состава данных сплавов  изменяются их физико-химические свойства, что обуславливает их применение в других технических областях. Поэтому  их изучению уделяется значительное внимание, не смотря на трудоёмкость их добычи и производства, связанной  так же с ограниченностью запасов  данных металлов и вытекающей из этого  значительной стоимостью для конечного  потребителя.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Библиографический  список 

1. Металлургия циркония, пер. с англ., М., 1959; Труды  второй Международной конференции  по мирному использованию атомной  энергии, Женева, 1958. Доклады советских  ученых, т. 3, М., 1959, с. 486; Ривкин Е. Ю., Родченков Б. С., Филатов В. И., Прочность сплавов циркония, М., 1974; Дуглас Д., Металловедение циркония, пер. с англ., М., 1975 (лит.).
2. http://ru.wikipedia.org
3. www.knigka.ru
4. Металлургия цветных металлов, Уткин Н. И., Издательство: «Металлургия», 1985, с. 216
5. www.ippe.ru
6. http://ru-patent.info
7. http://n-t.ru