Водород в сплавах с цирконием

24.01.2017

Водород является одним из элементов, тормозящих легирование цирконием, и, следовательно, достижение полного измельчения зерна плавки сплава с цирконием автоматически обеспечивает снижение содержания в ней водорода до некоторого уровня. Избыток водорода выпадает в осадок в виде гидрида циркония. Процесс может быть обратимым — путем продувки водородом можно высадить весь цирконий, растворенный в магниевой плавке. Как и для других элементов — ингибиторов легирования, существует простая зависимость между взаимной растворимостью водорода и циркония в расплавленном магнии (рис. 33).
Несмотря на то что уровень содержания водорода в плавках с полным содержанием циркония обычно не имеет существенного значения, желательно снижать его, так как он ведет к излишнему расходу циркония. Следовательно, необходимо очищать шихту, покрытую продуктами коррозии, и принимать меры для предотвращения попадания влаги в гигроскопичные лигатуры и флюсы.
Водород в сплавах с цирконием

Присутствие влаги в циркониевых лигатурах обычно не играет большой роли, так как излишняя влага практически только снижает количество присаживаемого циркония. Однако при недостаточном обезвоживании во время изготовления самих циркониевых солей, применяемых для легирования или приготовления лигатур, металл легируется не чистым цирконием, а цирконием, содержащим значительное количество водорода. В этих условиях полученное фактическое содержание циркония несколько ниже истинных значений насыщения, хотя растворимость циркония не изменяется. Механические свойства при растяжении снижаются, и в сплавах типа Z5Z увеличивается пористость.
Частицы гидрида циркония осаждаются быстро, как большинство других видов осадков, богатых цирконием, и не являются проблемой для литейных сплавов
Для деформируемых ковочных сплавов и ядерного сплава ZA (Mg — 0,6% Zr) может быть необходимо не ограничение количества этих частиц, например, с помощью фильтрации.
Дегазировать сплавы с цирконием пробовали многократно и, хотя на ранней стадии разработки дегазация не давала положительных результатов, в настоящее время обнаружено, что хлорирование плавки может вызвать небольшое повышение механических свойств при растяжении сплава Z5Z.