锆合金有哪些种类?
工业规模生产的锆基合金有两个系列:锆锡系列和锆铌系列。前者以Zr-2合金为代表,后者以Zr-2.5Nb合金为代表。锆的合金元素的选择原则是:首先不能显著增加锆的热中子吸收截面;其次,锆的耐蚀性和强度要提高,但工艺性能不能损害太多。在Zr-Sn合金中,Sn、Fe、Cr和Ni(Zr-2合金)的综合添加,可以提高材料的强度和耐蚀性,提高耐蚀膜的热导率,降低表面态对腐蚀的敏感性。Zr-4合金不含镍,应适当增加铁的含量。这种合金的腐蚀吸氢量只有Zr-2合金的一半左右。通常,Zr-2合金用于沸水反应堆,Zr-4合金用于压水反应堆。在Zr-Nb合金中,当Nb的加入量达到使用温度下α-Zr的固溶极限时,合金的耐蚀性最好。Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金中的铌含量高于使用温度下的固溶极限。过量的铌以过饱和状态存在于α-Zr中,不利于合金的耐蚀性,但以第二相β-Nb的形式存在要好得多。要求锆及锆合金中大部分金属杂质元素在50ppm以下,热中子吸收截面大的元素(如硼、镉)不大于0.5ppm;严重损害耐腐蚀性的氮不应高于80ppm;氧有一定的强化作用,根据强度要求,其含量一般为800~1600ppm。