[發明專利]鋯合金處理法、由此得到的鋯合金及其制成的核反應堆部件

在審

• 申請號: 201380070106.2
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN104919068A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 皮埃爾·巴伯里;帕斯卡·蓋琳;帕斯卡琳·弗里蒙特
• 申請（專利權）人: 阿海琺核能公司
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C22F1/18;G21C3/07
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 武晨燕;胡春光

1.一種用于打算在核反應堆中使用的鋯合金的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

制備鋯合金錠，所述鋯合金錠的組成以wt％或重量ppm計為：

0.40％≤Nb≤1.05％；

痕量≤Sn≤2％；

(0.5Nb–0.25)％≤Fe≤0.50％；

痕量≤Ni≤0.10％；

痕量≤(Cr+V)％≤0.50％；

痕量≤S≤35ppm；

600ppm≤O≤2000ppm，優選1200ppm≤O≤1600ppm；

痕量≤Si≤120ppm；

痕量≤C≤150ppm；

其余為Zr和不可避免的雜質；

使所述錠經歷至少一個再加熱和熱成形步驟，以及可能的在熱成形步驟之后的再加熱和淬火步驟；

任選地，使熱成形的錠經歷退火；

使熱成形的和可能的經退火的錠經歷至少一個循環的冷軋-退火步驟，最后一次退火是為產品提供最終應力消除、部分再結晶或完全再結晶的狀態的最終退火步驟；

至少一個所述冷軋-退火步驟的退火在600℃以上到700℃或(710–20×Nb％)℃中的最低溫度以下之間的溫度下進行，并且其它冷軋-退火步驟的退火，如果有的話，在不高于600℃的溫度下進行。

2.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，(0.02+1/3Fe)％≤(Cr+V)％。

3.根據權利要求1或2所述的處理方法，其特征在于，0.50％≤Nb≤1.05％，并且(0.02+1/3Fe)％≤(Cr+V)％≤(0.2+3/4Fe–1/4Nb)％。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括至少兩個循環的冷軋-退火。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的處理方法，其特征在于，對再加熱步驟和退火步驟的溫度和持續時間進行選擇以使析出物的算術平均尺寸為50nm～250nm。

6.一種鋯合金，其特征在于，所述鋯合金的組成以wt％或重量ppm計為：

0.40％≤Nb≤1.05％；

痕量≤Sn≤2％；

(0.5Nb–0.25)％≤Fe≤0.50％；

痕量≤Ni≤0.10％；

痕量≤(Cr+V)％≤0.50％；

痕量≤S≤35ppm；

600ppm≤O≤2000ppm，優選1200ppm≤O≤1600ppm；

痕量≤Si≤120ppm；

痕量≤C≤150ppm；

其余為Zr和不可避免的雜質；

其中，所述鋯合金已經歷包括至少一個熱成形步驟和至少一個循環的冷軋-退火步驟的處理，其中，至少一個所述冷軋-退火步驟的退火在600℃以上到700℃或(710–20×Nb％)℃中的最低溫度以下之間的溫度下進行，并且其它冷軋-退火步驟的退火，如果有的話，在不高于600℃的溫度下進行，并且其中，所述鋯合金的微結構基本沒有β-Zr相。

7.一種用于輕水核反應堆的燃料組件的燃料包覆管，其特征在于，所述燃料包覆管由根據權利要求6所述的鋯合金制成。

8.一種用于壓水核反應堆的燃料組件的導套管，其特征在于，所述導套管由根據權利要求6所述的鋯合金制成。

9.一種用于沸水核反應堆的燃料組件的燃料通道，其特征在于，所述燃料通道由根據權利要求6所述的鋯合金制成。

10.一種用于輕水核反應堆的燃料組件的柵板，其特征在于，所述柵板由根據權利要求6所述的鋯合金制成。

11.一種用于沸水核反應堆的燃料組件的水通道，其特征在于，所述水通道由根據權利要求6所述的鋯合金制成。