[發明專利]一種反應堆用高強高塑鋯鈮合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202310723746.4
• 申請日: 2023-06-19
• 公開（公告）號: CN116497247A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 鐘茜婷;邱龍時;馮靖凱;付金龍;宋佳星;田權偉
• 申請（專利權）人: 西安稀有金屬材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C16/00
• 分類號: C22C16/00;C22C1/02;C22F1/18;G21F1/08
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

1.一種反應堆用高強高塑鋯鈮合金，其特征在于，由以下質量百分數的成分組成：Nb2%~3.5%，余量為Zr及不可避免的雜質；所述鋯鈮合金具有超細板條α與連續網狀β結構，鋯鈮合金的抗拉強度為738MPa~840MPa，延伸率為12.3%~25%。

2.一種制備如權利要求1中所述的反應堆用高強高塑鋯鈮合金的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、配料：根據目標產物鋯鈮合金的名義成分，稱取表面無氧化皮且清洗干燥后的核級鋯與Zr-Nb中間合金作為原料進行配料；

步驟二、真空自耗熔煉：將步驟一中配好的原料分層放置后壓制為自耗電極，然后將自耗電極進行真空自耗熔煉，得到鋯鈮合金鑄錠；

步驟三、熱鍛：將步驟二中得到的鋯鈮合金鑄錠經鋸切扒皮進行熱鍛，空冷后得到鋯鈮合金鍛件；

步驟四、固溶處理：將步驟三中得到的鋯鈮合金鍛件進行固溶處理，水淬或油淬后得到全馬氏體α′組織的固溶態鋯鈮合金鍛件；

步驟五、熱變形；將步驟四中得到的固溶態鋯鈮合金鍛件加熱保溫后進行壓縮變形，水淬或油淬后得到鋯鈮合金。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟三中所述熱鍛的加熱溫度為1000℃~1050℃，保溫時間為0.5h~1h。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟四中所述固溶處理的制度為：溫度為1000℃~1050℃，保溫時間為0.5h~1h。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟五中所述加熱保溫后進行壓縮變形的過程為：先在1050℃下保溫5min~30min，然后降至750℃~840℃進行壓縮變形，變形量40%~75%，應變速率1s^-1~10s^-1。