对硅锰锆的简单认识

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南京浦江合金材料股份有限公司

硅锰锆合金是锆或其他金属的固溶体。锆具有非常低的热中子吸收截面，高硬度，延展性和耐腐蚀性。硅锰锆合金的主要用途是在核技术领域，例如核反应堆中的燃料棒。核级锆合金的典型成分是95％以上的锆和少于2％的锡，铌，铁，铬，镍和其他金属。添加这些金属是为了改善机械性能和耐腐蚀性。

硅锰锆

硅锰锆合金具有良好的耐腐蚀性，适度的机械性能，在高温和300?400℃的高压水和蒸汽中具有较低的原子热中子吸收截面（锆为0.18 barn），并且与核燃料具有良好的相容性，因此可以用作水冷核反应堆的核心结构材料（燃料包壳，压力管，支架和孔管），这是硅锰锆合金的主要用途。锆对各种酸（例如盐酸，硝酸，硫酸和乙酸），碱和盐具有两好的耐腐蚀性，因此硅锰锆合金也用于制造耐腐蚀部件和制药设备。硅锰锆与氧气和氮气等气体具有较强的亲和力，因此它还还广泛用作电真空和灯泡行业中的不可蒸发吸气剂（请参阅吸气剂材料）。硅锰锆具有出色的发光性能，因此成为闪光的材料。

硅锰锆

硅锰锆和硅锰锆合金都具有同晶的晶体跃迁。高温相是具有体心立方结构的β-Zr，而低温相是具有密排六方结构的α-Zr。硅锰锆的转变温度为862℃。合金和工业锆的相变温度受合金元素和杂质元素的影响：铁，镍，铬和铌的添加会减少α-Zr相的面积并降低相变温度。氧，氮和锡扩大了α-Zr相的面积，使转变温度升高。Zr-2.5Nb合金具有明显的淬火强化作用。将该合金加热到β区或（αβ）高温区。在水中淬火后，其室温抗拉强度可以达到90 kgf/mm2。硅锰锆合金淬火后，在500°C下适当时效，其强度不会降低。此外该固溶时效硅锰锆合金具有相对良好的耐腐蚀性。