Tube sans soudure en zircone

Le matériau du tube sans soudure en zirconium, le zirconium, est un métal à forte résistance à la corrosion. Il a un point de fusion de 1852°C et une densité (6,5 g/cm3). Il convient aux équipements résistants à la corrosion chimique. Sa résistance aux acides est meilleure que celle du titane et de divers aciers. Tantale. Le zirconium est également assez stable dans les solutions alcalines.

En dessous de 100℃, le zirconium peut résister au HNO3 concentré et 60% H3PO4 ;

Au-dessous de 50℃, il peut résister à la fumée HNO3, 80% H3PO4;

En dessous de 35℃, il peut résister à 70% à la corrosion H2SO4.

Mais le zirconium ne résiste pas à la corrosion par le nitrate fondu, le sulfure d'hydrogène, l'acide fluorhydrique et le chlore humide.

Le taux de corrosion du zirconium dans l'acide sulfurique bouillant à une concentration allant jusqu'à 70 % ne dépasse pas 0,125 mm par an. Le zirconium est l'un des rares métaux à pouvoir résister à la corrosion de toutes les concentrations d'acide chlorhydrique. Dans toutes les concentrations d'acide nitrique à 25°C, le taux de corrosion du titane est inférieur à 0,0025 mm par an ; dans l'acide phosphorique avec une concentration allant jusqu'à 50 % et une température aussi élevée que le point d'ébullition, le zirconium peut également montrer une excellente résistance à la corrosion.

Le zirconium est totalement résistant à la corrosion par les solutions alcalines et les alcalis fondus. Sa résistance à la corrosion en milieu soude est la même que celle du nickel. En raison de son excellente résistance à la corrosion, le zirconium est bien meilleur que le tantale et les métaux précieux dans de nombreux cas. De plus, le zirconium présente également de bonnes propriétés mécaniques et une résistance aux températures élevées. Par conséquent, le zirconium est principalement utilisé dans les équipements chimiques, en particulier dans les équipements ayant des exigences élevées en matière de résistance à la corrosion, pour fabriquer des échangeurs de chaleur, des revêtements de conteneurs et des vannes dans des équipements chimiques. Corps de pompe, pales, agitateurs, tuyaux, etc., de nombreux équipements chimiques pour la production d'engrais, de résines, de plastiques et d'acides utilisent du zirconium.

Caractéristiques du procédé de tube sans soudure en zirconium : (1) Le zirconium a une forte affinité pour le gaz. Il réagit avec l'oxygène, l'hydrogène et l'azote à environ 200, 300 et 400 °C, respectivement. La réaction est rapide à des températures plus élevées, une coulée et un traitement thermique sont donc nécessaires. Réalisé dans un four sous vide. Lorsque le traitement thermique est effectué dans l'atmosphère, des mesures de protection appropriées doivent être prises et le temps de fonctionnement à haute température doit être raccourci. (2) Le coefficient de friction entre le zirconium et le moule est élevé et il est facile d'adhérer à la surface du moule ; l'effet thermique de la déformation plastique est important et de bonnes conditions de lubrification sont requises lors du traitement. (3) Les spécifications de traitement ont un impact plus sensible sur les performances du produit. Une attention particulière doit être portée à la maîtrise des procédés d'écrouissage et de traitement thermique avant le produit fini pour répondre aux exigences d'utilisation. (4) La précision dimensionnelle et la qualité de surface du tube/barre doivent être très élevées. Par conséquent, l'équipement de traitement doit avoir une bonne précision, et la conception et la production d'outils et de moules doivent être avancées et raisonnables.

Le produit fini tube/barre est produit par laminage à froid, forgeage rotatif, filage, étirage et autres méthodes de travail à froid. Le zirconium et ses alliages ont une bonne plasticité pendant le travail à froid, une résistance à la déformation modérée et des performances de travail à froid similaires à celles de l'acier à faible teneur en carbone, mais il est difficile à lubrifier et facile à coller au moule. L'ébauche emboutie doit être en surface phosphatée ou oxydée. Afin d'obtenir une qualité de surface idéale, le tube est généralement réalisé par laminage à froid sans étirage.

L'alliage de zirconium est une solution solide de zirconium ou d'autres métaux. Le zirconium a une section efficace d'absorption des neutrons thermiques très faible, une dureté, une ductilité et une résistance à la corrosion élevées. Les alliages de zirconium sont principalement utilisés dans le domaine de la technologie nucléaire, comme les barres de combustible dans les réacteurs nucléaires. La composition typique de l'alliage de zirconium de qualité nucléaire est de plus de 95 % de zirconium et moins de 2 % d'étain, de niobium, de fer, de chrome, de nickel et d'autres métaux. Ces métaux sont ajoutés pour améliorer les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion.

Le zirconium et les alliages de zirconium ont une bonne plasticité et peuvent être transformés en tuyaux, plaques, barres et fils, dont les tuyaux sont les principaux produits. La technologie de traitement du zirconium et des alliages de zirconium dépend des propriétés de base du zirconium et des exigences particulières des réacteurs nucléaires pour les composants en zirconium. Les propriétés de base du zirconium sont : facile à être contaminé par l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, etc., facile à coller au moule et a une transformation cristalline isomorphe. Les exigences des réacteurs nucléaires pour les composants en zirconium sont une précision dimensionnelle élevée, des exigences strictes en matière de microstructure et des performances stables. Les principaux processus de traitement des tubes en zircone sans soudure largement utilisés sont la préparation d'électrodes consommables, la fusion et le moulage, le forgeage, l'extrusion à chaud (ébauche de tube), le travail à froid et la finition. L'alliage de zirconium a une résistance à la corrosion et une biocompatibilité, il peut donc être utilisé pour une implantation dans le corps. En médecine, l'alliage Zr-2.5Nb peut être transformé en implants articulaires du genou ou de la hanche. Ce matériau en alliage de zirconium peut réduire le frottement et augmenter la résistance à l'usure tout en maintenant les performances globales (fabrication, résistance à la fracture et ductilité) ), ce qui constitue une bonne solution pour les implants médicaux.

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