ASTM B393 R04251: реакторный ниобий-циркониевый сплав (мягкий отжиг, +A)

Реакторный сплав ниобий-цирконий ASTM B393 R04251 (состояние +A)

Листы, полосы и пластины из реакторного сплава ниобия с цирконием (0,8–1,2% Zr) в состоянии мягкого отжига. Добавление циркония повышает температуру рекристаллизации и улучшает высокотемпературную прочность, что критично для ядерных применений.

Общие свойства

Свойство	Температура	Значение
Плотность	20,0 °C	8,57 г/см³

Механические свойства (при 20 °C)

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости	20,0 °C	103 ГПа
Относительное удлинение (A25)	20,0 °C	15 – 20 %
Коэффициент Пуассона	23,0 °C	0,4	Типично для ниобия
Модуль сдвига	23,0 °C	38 ГПа	Типично для ниобия
Предел прочности при растяжении	20,0 °C	195 МПа
Предел текучести (Rp0,2)	20,0 °C	125 МПа

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	23,0 °C	6,8·10⁻⁶ – 1,4·10⁻⁵ 1/К	Типично для ниобия
Температура плавления	—	2468 °C	Типично для ниобия
Удельная теплоемкость	23,0 °C	201 – 272 Дж/(кг·К)	Типично для ниобия
Теплопроводность	20,0 °C	52 Вт/(м·К)
Теплопроводность	1000,0 °C	65 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение
Электрическое сопротивление	20,0 °C	1,5·10⁻⁷ Ом·м

Химический состав (масс. %)

Примесь	Содержание
Алюминий (Al)	0,002 %
Бериллий (Be)	0,005 %
Углерод (C)	0,01 %
Хром (Cr)	0,002 %
Кобальт (Co)	0,002 %
Гафний (Hf)	0,02 %
Водород (H)	0,0015 %
Железо (Fe)	0,005 %
Молибден (Mo)	0,01 %
Никель (Ni)	0,005 %
Азот (N)	0,01 %
Кислород (O)	0,02 %
Кремний (Si)	0,005 %
Тантал (Ta)	0,1 %
Титан (Ti)	0,02 %
Вольфрам (W)	0,03 %
Цирконий (Zr)	0,8 – 1,2 %

Ключевое отличие от R04210: Целенаправленное легирование цирконием (0,8–1,2%) для стабилизации структуры при высоких температурах и повышения стойкости к облучению. Основное применение — оболочки топливных элементов и структурные материалы ядерных реакторов.

ASTM B393 R04210: мягкий отожженный ниобий (листы и пластины, +A) ASTM B393 R04261: коммерческий ниобий-циркониевый сплав (мягкий отжиг, +A)

Металл