RU2004137844A - Трубы из сплавов на основе zr и метод их изготовления - Google Patents

Claims (16)

1. Метод изготовления, по которому бесшовные трубы получают из выдавленных трубных заготовок, включающий (α+β) гомогенезирующую обработку и закалку в воду, α - отжиг со снятием напряжений, 1-ю холодную прокатку, промежуточный отжиг, 2-ю холодную прокатку и окончательный отжиг, с заявленной патентной формулой, в соответствии с которой (α+β) гомогенезирующая обработка производится при температурах на 20-60°С ниже температуры превращения (α+β)/β, два этапа холодной прокатки проводятся таким образом, что общая деформация D_t, после 1-й и 2-й холодной прокатки достигает более 70% и Q-фактор на 2-й холодной прокатке более 5, что более чем в 2 раза больше по сравнению с таковым на 1-й холодной прокатке, промежуточный отжиг после 1-й холодной прокатки проводится в области α-фазы или в области (α+β) фазы, и окончательный отжиг должен проводиться при более низких температурах в диапазоне от 120 до 270°С соответственно ниже температуры α/(α+β) превращения

где А_b - исходная площадь поперечного сечения трубы до холодной прокатки; и A_f - окончательная площадь поперечного сечения после холодной прокатки

где Δt=t_f-t_b; ΔD=D_f-D_b; t_b и D_b - толщина и средний диаметр трубы до холодной прокатки; t_f и D_f - толщина и средний диаметр трубы после холодной прокатки.

2. Метод в соответствии с формулой 1, по которому выдавленная трубная заготовка изготовлена из сплава Zr, состоящего из 2,5-2,8 вес.% Nb, 0,1-0,13 вес.% О, 0,05-0,13 вес.% Fe, неизбежных примесей таких как <5 млн^-1 водорода, <65 млн^-1 азота, <1 млн^-1 хлора, <125 млн^-1 углерода, <10 млн^-1 фосфора и остальное Zr.

3. Метод в соответствии с формулой 2, по которому промежуточный отжиг после 1-й холодной прокатки осуществляется при температурах в диапазоне на 30-130°С выше температуры превращения α/(α+β), а окончательный отжиг осуществляется при температурах на 120-220°С ниже температуры превращения α/(α+β).

4. Метод в соответствии с формулой 3, по которому средний объем P-Zr более 10 об.% и отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t больше 0,75.

5. Метод в соответствии с формулой 3, по которому средний объем P-Zr достигает диапазона 10-20 об.% и отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t находится в диапазоне 0,75-0,90.

6. Метод в соответствии с формулой 1, по которому выдавленные трубные заготовки получают из сплава Zr, содержащего 0,9-1,2 вес.% Nb, 1,1-1,42 вес.% Sn, 0,3-0,47 вес.% Fe, 0,05-0,12 вес.% О, неизбежные примеси, такие как <5 млн^-1 водорода, <65 млн^-1 азота, <1 млн^-1 хлора, <125 млн^-1 углерода, <10 млн^-1 фосфора и остальное Zr.

7. Метод в соответствии с формулой 6, по которому выдавленные трубные заготовки получают из слитков, подверженных β - закалке со скоростью охлаждения выше 50°С/с.

8. Метод в соответствии с формулой 7, по которому промежуточный отжиг после 1-й холодной прокатки проводится при температурах на 70-130°С ниже температуры α/(α+β) превращения и окончательный отжиг при температурах на 120-270°С ниже температуры α/(α+β) превращения.

9. Метод в соответствии с формулой 8, по которому частицы второй фазы Zr(Nb, Fe)₂ составляют не более 1 об.% со средним размером не более 0,05 мкм в диаметре и отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t более 0,9.

10. Метод в соответствии с формулой 8, по которому частицы второй фазы Zr(Nb, Fe)₂ имеют средний размер не более 0,05 мкм и отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t в диапазоне 0,9-1,3.

11. Труба, изготовленная в соответствии с формулой 1 из сплава Zr, состоящего из 2,5-2,8 вес.% Nb, 0,1-0,13 вес.% O, 0,05-0,13 вес.% Fe, неизбежных примесей таких как <5 млн^-1 водорода, <65 млн^-1 азота, <1 млн^-1 хлора, <125 млн^-1 углерода, <10 млн^-1 фосфора и остальное Zr, микроструктура которой имеет β-Zr фазу более, чем 10 об.%, а текстура имеет отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t более 0,75.

12. Труба, изготовленная в соответствии с формулой 11, в которой β-Zr составляет 10-20 об.%, а отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t в диапазоне от 0,75 до 09.

13. Труба, изготовленная в соответствии с формулами 11 или 12, имеющая скорость ЗГР менее 6·10^-8 м/с при 250°С, пороговый коэффициент интенсивности напряжений не менее

при 250°С и сопротивление вязкому разрушению dJ/da более 300 МПа при 250°С и прочность на растяжение более 480 МПа при 300°С.

14. Труба, изготовленная в соответствии с формулой 1, из сплава Zr, состоящего из 0,9-1,2 вес.% Nb, 1,1-1,42 вес.% Sn, 0,3-0,47 вес.% Fe, 0,05-0,12 вес.% O, неизбежных примесей таких как <5 млн^-1 водорода, <65 млн^-1 азота, <1 млн^-1 хлора, <125 млн^-1 углерода, <10 млн^-1 фосфора и остальное Zr, микроструктура которой имеет частицы второй фазы Zr (Nb,Fe)₂ менее чем 1 об.% со средним диаметром не более 0,05 мкм и отношением компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t более 0,9.

15. Труба, изготовленная в соответствии с формулой 14, в которой частицы второй фазы Zr(Nb, Fe)₂ имеют средний размер не более 0,05 мкм в диаметре и отношение компонентов базисного полюса в радиальном и тангенциальном направлениях f_r/f_t в диапазоне от 0,9 до 1,3.

16. Труба, изготовленная в соответствии с формулами 14 и 15, имеющая скорость ЗГР менее 6·10^-8 м/с при 250°С, пороговый коэффициент интенсивности напряжений более

при 250°С, сопротивление вязкому разрушению dJ/da более 250 МПа при 250°С и прочность на растяжение более 480 МПа при 300°С.