[發(fā)明專利]一種核反應堆專用鋯管的制備方法在審

申請?zhí)枺?/td>	201510270160.2	申請日：	2015-05-25
公開（公告）號：	CN104911378A	公開（公告）日：	2015-09-16
發(fā)明（設計）人：	童建俊	申請（專利權）人：	常熟銳鈦金屬制品有限公司
主分類號：	C22C1/02	分類號：	C22C1/02;C22C16/00
代理公司：	北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341	代理人：	袁紅紅
地址：	215500 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種核反應堆專用制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明涉及金屬制品領域，特別涉及一種核反應堆專用鋯管的制備方法。

背景技術

鋯的熱中子吸收截面非常小，并具有良好的耐高溫水腐蝕性能和力學性能，因此在核反應堆中鋯合金被廣泛用作燃料棒的包殼材料和核反應堆芯的結構元件，而現(xiàn)階段，隨著核動力反應堆技術的不斷提高，對燃料燃耗、燃料循環(huán)成本、反應堆熱效率、安全可靠性等性能的要求也越來越高，對關鍵核心部件燃料元件包殼材料鋯合金的性能提出了更高的要求，而如今用于核反應堆中的鋯管在使用的過程中經常會被腐蝕，其耐腐蝕性能較差，因此有必要對組織成分進行改進以開發(fā)出具備有耐腐蝕性能更加優(yōu)良的鋯管。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種核反應堆專用鋯管的制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種核反應堆專用鋯管的制備方法，以重量份計算，所述鋯管的化學成分組成包括：錫0.8％~1.5％，鈮1.2％~2.5％，銻0.05%~0.08%，鐵0.4%~0.6%，氧不超過0.3％以及余量的鋯，其制備方法包括如下步驟：

（1）、將核級海綿鋯及其他添加元素配制成所需重量的混合原料；

（2）、將上述的混合原料投放至溫度為1500℃~1600℃的高溫熔爐內進行熔煉，制成合金液；

（3）、將上述合金液澆注至所需形狀的模具中進行鑄造，制得胚料；

（4）、待上述胚料冷卻后采用鍛壓機對該胚料進行多次鍛壓處理，去除胚料內部多余的氧；

（5）、將上述鍛壓后的胚料在480℃～540℃下進行退火處理，制成所需的板材；

（6）、對上述退火后的板材進行機加工，最終制得所需鋯管。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述鋯管的化學成分中不可避免的雜質含量不超過0.5%。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟（5）中的鍛壓機的鍛壓重量為1噸。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟（5）中的鍛壓機鍛壓速率為30次/分鐘

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在鋯管的化學成分中添加對鋯元素具備有穩(wěn)定、強化作用的錫0.8％~1.5％，鈮1.2％~2.5％，鐵0.4%~0.6%，能夠大幅度地提高鋯管的耐腐蝕性能和力學性能，同時在鑄造后采用鍛壓處理，提高了材料的致密度，且能夠防止鋯管內部的氧含量過高，提高鋯管的抗蠕變性和疲勞特性。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例1：

一種核反應堆專用鋯管的制備方法，以重量份計算，所述鋯管的化學成分組成包括：錫0.8％，鈮1.2％，銻0.05%，鐵0.4%，氧不超過0.3％以及余量的鋯，所述鋯管的化學成分中不可避免的雜質含量不超過0.5%，其制備方法包括如下步驟：

（1）、將核級海綿鋯及其他添加元素配制成所需重量的混合原料；

（2）、將上述的混合原料投放至溫度為1500的高溫熔爐內進行熔煉，制成合金液；

（3）、將上述合金液澆注至所需形狀的模具中進行鑄造，制得胚料；

（4）、待上述胚料冷卻后采用鍛壓重量為1噸、鍛壓速率為30次/分鐘的鍛壓機對該胚料進行多次鍛壓處理，去除胚料內部多余的氧；

（5）、將上述鍛壓后的胚料在480℃下進行退火處理，制成所需的板材；

（6）、對上述退火后的板材進行機加工，最終制得所需鋯管。

經測試，所述鋯管在360℃水蒸氣環(huán)境中的腐蝕時間為290天；在500℃水蒸氣環(huán)境中的腐蝕時間為480小時。

實施例2：