Aleación de zirconio
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Aleación de zirconio

Las aleaciones de zirconio se pueden clasificar en dos grandes categorías según su campo de aplicación y sistema de composición: aleaciones de zirconio para uso nuclear y aleaciones de zirconio para uso industrial. Entre ellas, las aleaciones de zirconio para uso nuclear son la categoría más representativa; los distintos grados presentan composiciones y propiedades adaptadas a diferentes aplicaciones. A continuación se enumeran los grados principales y su clasificación:

Categoría

Sistema de aleación

Número de marca

Características del componente principal

Principales ventajas de rendimiento

Escenarios de aplicación

Aleación de zirconio para uso nuclear

Zirconio-estaño (Zr-Sn)

Zr-2

Contiene Sn, Fe, Cr, Ni

Excelente resistencia a la corrosión en el lado resistente al agua

Caja de combustible y estructura de componentes para reactores de agua en ebullición (BWR)

Aleación de zirconio para uso nuclear

Zirconio-estaño (Zr-Sn)

Zr-4

Sobre la base de Zr-2, eliminar Ni y ajustar la proporción Fe/Cr.

Mayor resistencia a la fragilidad por hidrógeno

Caja de combustible para reactores de agua presurizada (PWR) (la más utilizada)

Aleación de zirconio para uso nuclear

Zirconio-estaño (Zr-Sn)

Zr-3

Contiene Sn, Fe, Cr

La resistencia a la corrosión está entre la del Zr-2 y la del Zr-4.

Componentes de un reactor de agua en ebullición (BWR)

Aleación de zirconio para uso nuclear

Sistema zirconio-niobio (Zr-Nb)

Zr-1Nb

Contiene 1% Nb

Buena plasticidad

Componentes estructurales de reactores nucleares

Aleación de zirconio para uso nuclear

Sistema zirconio-niobio (Zr-Nb)

Zr-2.5Nb

Contiene 2,5 % de Nb

Alta resistencia y resistencia a la corrosión por agua a alta presión

Tubos de presión y canales de combustible para reactores de agua pesada (CANDU)

Aleación de zirconio para uso nuclear

Sistema zirconio-niobio (Zr-Nb)

M5®

Contiene Nb y O, sin Sn, Fe ni Cr.

Excelentes propiedades de resistencia a la radiación y a la corrosión.

Envoltura de combustible avanzada para reactores de agua presurizada (PWR)

Aleación de zirconio para uso nuclear

Sistema zirconio-niobio (Zr-Nb)

E110

Contiene 1% Nb

Rendimiento general estable

Envoltura de combustible y componentes estructurales para reactores de agua en ebullición rusos

Aleación de zirconio para uso nuclear

Sistema zirconio-niobio (Zr-Nb)

E635

Fórmula mejorada de zirconio-niobio

Rendimiento general superior al de E110

Componentes avanzados de reactores nucleares rusos

Aleación de zirconio para uso industrial

Sistema de circonio puro

Zr-702

Zr ≥ 99,2 % (aleación de zirconio puro)

Excelente resistencia a la corrosión

Equipos químicos, intercambiadores de calor y válvulas (los más utilizados en el ámbito industrial)

Aleación de zirconio para uso industrial

Sistema de zirconio y estaño

Zr-704

Contiene pequeñas cantidades de Sn y Fe

La resistencia es ligeramente superior a la de Zr-702, y la resistencia a la corrosión es similar.

Componentes con resistencia a la corrosión de una cierta intensidad solicitada

Aleación de zirconio para uso industrial

Sistema zirconio-niobio

Zr-705

Contiene 2,5 % de Nb

Alta resistencia, buena plasticidad y excelente soldabilidad

Ingeniería marina, equipos de alta presión para la industria química, componentes estructurales aeronáuticos

Aleación de zirconio para uso industrial

Sistema zirconio-titanio

Aleación Zr-Ti

Contiene una pequeña cantidad de Ti

Alta resistencia a altas temperaturas y buena capacidad de procesamiento.

Componentes resistentes a la corrosión para temperaturas medias y altas

Aleación de zirconio para uso industrial

Sistema de cobre-zirconio

Aleación Zr-Cu

Contiene trazas de Cu

Buenas propiedades de fundición y excelente resistencia al desgaste

Fundición de piezas resistentes a la corrosión

Aleación de zirconio para usos especiales

Sistema zirconio-hafnio

Aleación Zr-Hf

Contiene hafnio (Hf)

Rendimiento ajustable de absorción de neutrones

Componentes estructurales específicos de reactores nucleares

Aleación de zirconio para usos especiales

Sistema de zirconio y tierras raras

Aleación de zirconio y tierras raras

Añadir elementos de tierras raras como Ce y Y

Buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas y alta resistencia.

Componentes de alta temperatura para la industria aeroespacial

 

Resumen de las marcas principales
Aleaciones de zirconio para uso nuclear: Zr-4, Zr-2.5Nb, M5®, E110; vainas de combustible para reactores nucleares y tubos de presión
Aleaciones de zirconio para uso industrial: Zr-702, Zr-705, Zr-704; equipos químicos resistentes a la corrosión; ingeniería marina.

Entre ellos, Zr-702 (industrial) y Zr-4 (para uso nuclear) son las dos marcas de aleaciones de zirconio con mayor volumen de aplicación en el mundo actualmente.

 

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