宝鸡宝锆金属材料有限公司,多年来专注于锆棒,锆丝,锆焊丝,锆锻件,锆坩埚,钛棒,锆板,钛丝,钛锻件等产品的深加工与销售。 有关锆锻件的常用执行标准及其性能要求,宝锆金属结合工业应用场景和技术规范,整理如下:
一、锆锻件的常用执行标准
锆锻件的生产和验收主要依据以下国际和国内标准,涵盖材料成分、力学性能、加工工艺等要求:
1. 国际标准
ASTM B493
材料牌号:UNS R60702(Zr702)、UNS R60705(Zr705)。
化学成分:严格限制杂质(如Fe、Cr、Ni、Hf等)含量,例如Hf≤4.5%(Zr702)。
力学性能(以Zr702为例):
抗拉强度≥380 MPa,屈服强度≥240 MPa,延伸率≥18%(室温)。
标准名称:Standard Specification for Zirconium and Zirconium Alloy Forgings
适用范围:锆及锆合金(如Zr702、Zr705)锻件的化学成分、力学性能和检测方法。
关键要求:
ASME BPVC Section II
标准名称:ASME锅炉及压力容器规范(材料篇)
相关条款:引用ASTM B493,并补充压力容器设计中的特殊要求(如高温性能测试)。
ISO 13480
标准名称:Zirconium and zirconium alloys – Forged bars
适用范围:锆合金锻棒材的尺寸公差和性能指标。
2. 国内标准
GB/T 26314-2010
标准名称:锆及锆合金锻件
对标国际标准:等效采用ASTM B493,适用于核工业及化工领域。
特殊要求:增加氢化物取向检测(针对核用锆材)。
NB/T 20005(核行业标准)
标准名称:核电厂用锆及锆合金锻件技术条件
重点:对辐照性能、高温蠕变性能提出附加要求。

二、锆锻件的关键性能指标
锆锻件的性能需满足腐蚀环境、力学载荷和加工要求,核心性能如下:
1. 机械性能
性能参数 |
Zr702(R60702)典型值 |
Zr705(R60705)典型值 |
测试条件 |
抗拉强度 | ≥380 MPa | ≥550 MPa | 室温(25℃) |
屈服强度 | ≥240 MPa | ≥380 MPa | 室温(25℃) |
延伸率 | ≥18% | ≥15% | 标距50mm |
硬度 | ≤200 HB | ≤220 HB | 布氏硬度 |
高温强度 | 保持80%室温强度(200℃) | 保持75%室温强度(200℃) | 高温短时拉伸 |
2. 耐腐蚀性能
酸性介质:
盐酸(HCl):≤70%浓度、沸点以下,腐蚀速率<0.1 mm/年。
硫酸(H₂SO₄):≤60%浓度、100℃,腐蚀速率<0.05 mm/年。
碱性介质:
烧碱(NaOH):≤40%浓度、130℃以下,腐蚀速率<0.025 mm/年。
氯离子环境:
抗点蚀和应力腐蚀开裂(SCC),优于不锈钢和钛合金。
3. 高温性能
抗氧化性:在300℃以下长期稳定(氧化膜致密)。
蠕变抗力:Zr705优于Zr702,适用于高温承压部件(如核反应堆支架)。
4. 加工与焊接性能
冷加工性:需中间退火(锆易加工硬化)。
焊接工艺:需氩气保护(TIG焊),焊后需酸洗去除氧化层。
三、典型应用场景与选材建议
应用场景 |
推荐牌号 |
性能匹配要点 |
氯碱工业 | Zr702 | 耐湿氯气、中低温烧碱腐蚀 |
核反应堆部件 | Zr705 | 高强、抗蠕变、低中子吸收截面 |
强酸设备 | Zr702 | 耐盐酸、硫酸腐蚀 |
高温承压管道 | Zr705 | 高屈服强度、抗疲劳 |
四、质量控制与检测要点
化学成分分析:确保杂质(如Fe、Hf)不超标(如Hf≤4.5%)。
力学性能测试:每批次锻件需抽样进行拉伸、硬度试验。
无损检测:
超声波检测(UT):检测内部缺陷(裂纹、夹杂)。
渗透检测(PT):表面缺陷检查。
腐蚀试验:按ASTM G2进行沸腾盐酸浸泡测试。

五、锆锻件与其他材料的对比优势
对比项 |
锆(Zr702/Zr705) |
钛(Gr.2/Gr.5) |
不锈钢(316L) |
耐盐酸腐蚀 | 优 | 差(易点蚀) | 差 |
耐湿氯气 | 优 | 极差(燃烧) | 差 |
高温强度 | 中 | 低 | 高 |
成本 | 高(钛的2~3倍) | 中等 | 低 |
六、总结
执行标准:ASTM B493和GB/T 26314是锆锻件的核心标准,覆盖化工与核能领域需求。
性能优势:Zr702侧重耐蚀性,Zr705强化力学性能,两者在强酸、湿氯气和核环境中不可替代。
选型建议:根据介质浓度、温度及载荷条件选择牌号,严格遵循焊接与加工规范。

如需进一步探讨具体场景的选材或工艺问题,可提供更多细节以便针对性分析,通过以下方式与宝锆金属取得联系。
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