RU2037555C1 - Zirconium alloys pipes processing method - Google Patents
Zirconium alloys pipes processing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2037555C1 RU2037555C1 RU92012959A RU92012959A RU2037555C1 RU 2037555 C1 RU2037555 C1 RU 2037555C1 RU 92012959 A RU92012959 A RU 92012959A RU 92012959 A RU92012959 A RU 92012959A RU 2037555 C1 RU2037555 C1 RU 2037555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hours
- deformation
- pipes
- annealing
- zirconium alloys
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу обработки циркониевых сплавов и может быть использовано в атомной энергетике и химическом машиностроении, в частности при изготовлении труб. The invention relates to a method for processing zirconium alloys and can be used in nuclear energy and chemical engineering, in particular in the manufacture of pipes.
Известен способ обработки труб из циркониевых сплавов, включающий отжиг заготовки при 700-800о С с изотермической выдержкой 1-3 ч, холодную прокатку с суммарной степенью деформации 70-90% и последующий вакуумный отжиг при 500-700о С с изотермической выдержкой 0,5-2 ч [1]
Однако этот способ не обеспечивает повышение и стабилизацию эксплуатационных качеств труб по структурному состоянию, механическим и коррозионным свойствам. Это объясняется тем, что окончательный отжиг труб из циркониевых сплавов при температуре ниже температуры монотектоидного превращения в интервале 500-610о С с изотермической выдержкой 0,5-2 ч не позволяет получать рекристаллизованное структурное состояние сплава, стабилизирующее механические свойства и повышающее коррозионную стойкость, сопротивление ползучести и трещиностойкость труб.Known is a method of treating zirconium alloy tube, comprising annealing the workpiece at 700-800 ° C with an isothermal delay 1-3 hours, cold rolling with a total degree of deformation of 70-90% and subsequent vacuum annealing at 500-700 ° C with isothermal exposure 0 5-2 h [1]
However, this method does not provide an increase and stabilization of the performance of pipes in terms of structural state, mechanical and corrosion properties. This is because the final annealing tubes of zirconium alloys at temperatures below monotektoidnogo transformation temperature in the range 500-610 C with isothermal exposure 0.5-2 hours recrystallized does not allow the structural state of the alloy, stabilizing the mechanical properties and increases the corrosion resistance, the resistance creep and crack resistance of pipes.
Проведение окончательного отжига труб при температуре выше температуры монотектоидного превращения (выше 610о С) приводит к образованию в структуре метастабильной бета-фазы, снижающей коррозионную стойкость, способствует уменьшению прочностных свойств труб.Conducting final annealing tubes monotektoidnogo at a temperature above the transformation temperature (above 610 ° C) results in the formation in the structure of the metastable beta phase reduces corrosion, reduces the strength properties of the tubes.
Кроме этого, известный способ предполагает холодную деформацию сплава с суммарной степенью 70-90% однако не все циркониевые сплавы обладают достаточной технологичностью при указанной деформации без дополнительного промежуточного отжига. In addition, the known method involves cold deformation of the alloy with a total degree of 70-90%, however, not all zirconium alloys have sufficient processability for the specified deformation without additional intermediate annealing.
Известен также способ обработки труб из циркониевых сплавов, включающий горячее прессование, предварительную деформацию, промежуточный отжиг при 580о С, окончательную холодную деформацию, отжиг при 540о С [2] Данный способ обработки выбран за прототип.Another known method for processing tubes of zirconium alloy, comprising hot pressing, pre-strain, intermediate annealing at 580 ° C, final cold deformation, annealing at 540 ° C [2] This processing method is selected as a prototype.
Однако известный способ не обеспечивает повышение и стабилизацию эксплуатационных качеств труб, таких как структурное состояние, трещиностойкость, коррозионная стойкость, сопротивление ползучести. However, the known method does not provide an increase and stabilization of the performance of pipes, such as structural state, crack resistance, corrosion resistance, creep resistance.
Это обусловлено тем, что при окончательном отжиге труб при 540о С в сочетании с предшествующей холодной деформацией формируется частично рекристаллизованное структурное состояние.This is due to the fact that the pipes of the final annealing at 540 ° C in combination with the preceding cold deformation is formed partially recrystallized structural state.
Коэффициент рекристаллизации структуры изменяется в широком диапазоне и составляет Кр 0,14-0,5 (при условии Кр 1,0 для полностью рекристаллизованного материала). Причем разница в степени рекристаллизации наблюдается не только от трубы к трубе, но и по длине трубы.The recrystallization coefficient of the structure varies over a wide range and amounts to K p 0.14-0.5 (provided K p 1.0 for a fully recrystallized material). Moreover, the difference in the degree of recrystallization is observed not only from pipe to pipe, but also along the length of the pipe.
Частично рекристаллизованный характер структурного состояния и недостаточная его стабильность обуславливают значительный разброс значений механический свойств при контрольных испытаниях на растяжение: по прочностным характеристикам 6-15 кгс/мм2, по относительному удлинению разница значений составляет 5-13% Наблюдается нестабильность характеристик трещиностойкости: изменение величины критического раскрытия трещины составляет 0,15-0,26 мм. Кроме этого, известный способ обработки не обеспечивает трубам возможно низкий уровень скорости ползучести.The partially recrystallized nature of the structural state and its insufficient stability cause a significant variation in the values of mechanical properties during tensile tests: in terms of strength characteristics 6-15 kgf / mm 2 , in relative elongation the difference in values is 5-13%. Instability of crack resistance characteristics is observed: a change in critical crack opening is 0.15-0.26 mm. In addition, the known processing method does not provide the pipes with a possibly low level of creep rate.
Цель изобретения повышение степени рекристаллизации, стабилизация структурного состояния и эксплуатационных свойств труб из циркониевых сплавов. The purpose of the invention is to increase the degree of recrystallization, stabilizing the structural state and operational properties of pipes made of zirconium alloys.
Это достигается тем, что в способе, включающем горячую деформацию заготовки, предварительную холодную деформацию, промежуточный отжиг при 560-590о С с изотермической выдержкой 3-4 ч, холодную деформацию на последнем переходе 17-31% и последующий окончательный вакуумный отжиг, последний проводят при 560-585о С с изотермической выдержкой 5-7 ч.This is achieved in that the method includes hot deformation of the billet, preliminary cold deformation, intermediate annealing at 560-590 ° C with an isothermal delay 3-4 hours, cold deformation at the last transition of 17-31% and subsequent final vacuum annealing, the latter is carried at 560-585 ° C with isothermal exposure 5-7 hours.
В заявляемом объекте уменьшение температуры окончательного отжига менее 560о С и уменьшение времени выдержки менее 5 ч сопровождается недостаточной степенью рекристаллизации материала, не обеспечивает стабильности структурного состояния и эксплуатационных свойств.In the claimed subject reduction final annealing temperature of less than 560 ° C and reducing the holding time of less than 5 hours, accompanied by insufficient degree of recrystallization of the material does not ensure structural stability of the condition and performance properties.
Повышение температуры окончательного отжига более 585о С в результате колебаний в содержании примесных элементов, влияющих на снижение температуры монотектоидного превращения, может сопровождаться выделением в материале труб метастабильной бета-фазы, что снижает их коррозионную стойкость.Increasing the temperature of the final annealing over 585 ° C as a result of fluctuations in the content of impurity elements that affect the reduction monotektoidnogo transformation temperature may be accompanied by the release of the material pipe metastable beta phase, which lowers their corrosion resistance.
Увеличение времени изотермической выдержки более 7 ч нецелесообразно вследствие завершения процесса рекристаллизации на более ранней временной стадии и уменьшения производительности оборудования. An increase in the time of isothermal holding for more than 7 hours is impractical due to the completion of the recrystallization process at an earlier time stage and a decrease in equipment productivity.
Применение окончательного отжига в пределах 560-585о С с изотермической выдержкой 5-7 ч способствует формированию рекристаллизованной структуры, обеспечивает стабильность структурного состояния и, следовательно, эксплуатационных свойств изделий: повышает сопротивление ползучести, стабильность прочностных, пластических характеристик, повышает и стабилизирует трещиностойкость и коррозионную стойкость.Application of final annealing within 560-585 ° C with 5-7 hours of isothermal exposure contributes to the formation of a recrystallized structure provides structural stability condition and therefore the performance properties of products: it increases the creep resistance, the stability of strength, plastic characteristics, enhances and stabilizes the fracture toughness and corrosion durability.
Способ реализован в производстве канальных труб диаметром 88х79,5 мм из сплава Zr 2,5% Nb. Заготовки после горячего прессования подвергают холодной деформации и последующему промежуточному отжигу в вакууме при 560-590о С в течение 3-4 ч, прокатываются в холодную на готовый размер со степенью деформации на последнем переходе 17-31% и после проведения подготовительных операций (обезжиривания поверхности и осветляющего травления) отжигаются в вакууме при 560-585о С в течение 5-7 ч.The method is implemented in the production of channel pipes with a diameter of 88x79.5 mm from an alloy of Zr 2.5% Nb. Preform after extrusion subjected to a cold deformation and a subsequent intermediate annealing in vacuum at 560-590 C for 3-4 hours in cold rolled to the finished size with a degree of deformation at the last transition of 17-31% and after the preparatory operations (degreasing lightening and etching) are annealed in vacuum at 560-585 C for 5-7 hours.
Свойства готовых термообработанных труб приведены в таблице, из которой следует, что использование предлагаемого технического решения при изготовлении труб обеспечивает по сравнению с известным способом обработки получение труб со стабильным рекристаллизованным структурным состоянием и стабильными механическими свойствами, трещиностойкостью по длине трубы, с высокими коррозионной стойкостью и сопротивлением ползучести. The properties of the finished heat-treated pipes are given in the table, from which it follows that the use of the proposed technical solution in the manufacture of pipes provides, in comparison with the known processing method, pipes with a stable recrystallized structural state and stable mechanical properties, crack resistance along the length of the pipe, with high corrosion resistance and resistance creep.
Использование циркониевых труб в рекристаллизованном состоянии позволяет повысить эксплуатационные качества изделий, определяющих надежность ответственных конструкций в атомной энергетике и химическом машиностроении. The use of zirconium tubes in a recrystallized state improves the performance of products that determine the reliability of critical structures in nuclear energy and chemical engineering.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92012959A RU2037555C1 (en) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Zirconium alloys pipes processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92012959A RU2037555C1 (en) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Zirconium alloys pipes processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2037555C1 true RU2037555C1 (en) | 1995-06-19 |
| RU92012959A RU92012959A (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=20133975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92012959A RU2037555C1 (en) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | Zirconium alloys pipes processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2037555C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040529A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Joint Stock Company 'chepetsky Mechanical Plant' | Method for producing tubing products based on zircon alloys |
| CN110918675A (en) * | 2019-12-07 | 2020-03-27 | 西北有色金属研究院 | Preparation method of low-hydride orientation factor thin-wall zirconium alloy pipe |
-
1992
- 1992-12-21 RU RU92012959A patent/RU2037555C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 817089, кл. C 22F 1/18, 1981. * |
| 2. Вопросы атомной науки и техники. Серия материаловедение и новые материалы. М.: ЦНИИпатонинформ, 1990, N 2, с.47-48. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040529A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Joint Stock Company 'chepetsky Mechanical Plant' | Method for producing tubing products based on zircon alloys |
| CN1075840C (en) * | 1997-03-12 | 2001-12-05 | “切佩茨基机械加工厂”股份公司 | Method for producing tubing products based on zircon alloys |
| US6368429B1 (en) | 1997-03-12 | 2002-04-09 | Joint Stock Company “Chepetsky Mechanical Plan” | Method of manufacturing zirconium alloy tubes |
| CN110918675A (en) * | 2019-12-07 | 2020-03-27 | 西北有色金属研究院 | Preparation method of low-hydride orientation factor thin-wall zirconium alloy pipe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4689091A (en) | Process for producing zirconium-based alloy | |
| JP2548773B2 (en) | Zirconium-based alloy and method for producing the same | |
| KR19990035962A (en) | Nuclear Fuel Assembly Tubes and Tube Manufacturing Methods | |
| JPH0335371B2 (en) | ||
| EP0198570A2 (en) | Process for producing a thin-walled tubing from a zirconium-niobium alloy | |
| JPH08239740A (en) | Production of pipe for nuclear fuel aggregate,and pipe obtained thereby | |
| RU2261487C2 (en) | Zirconium base alloy and method for manufacturing fuel-assembly element for nuclear reactor from this alloy | |
| JPH0197897A (en) | Zirconium base alloy pipe for covering reactor fuel element cover and making thereof | |
| JPH06158204A (en) | Zirlo alloy and its manufacturing process | |
| JPH01279736A (en) | Heat treatment for beta titanium alloy stock | |
| RU2037555C1 (en) | Zirconium alloys pipes processing method | |
| JPS58224155A (en) | Seamless two-phase stainless steel pipe and its manufacture | |
| EP1574587B1 (en) | METHOD OF THERMO-MECHANICAL-TREATMENT FOR Fe-Mn-Si SHAPE-MEMORY ALLOY DOPED WITH NbC | |
| JPS62272188A (en) | Composite coated tube for nuclear fuel and manufacture thereof | |
| US2670309A (en) | Metal-working process and product | |
| US4604887A (en) | Duplex stainless steel seamless pipe and a method for producing the same | |
| JPS6247937B2 (en) | ||
| JP2585168B2 (en) | Method for producing high strength low linear expansion Fe-Ni alloy wire | |
| US20060054247A1 (en) | Nitrided mo alloy worked material having high corrosion resistance, high strength and high toughness and method for production thereof | |
| JP2006147535A (en) | Manufacturing method for superconducting element | |
| EP0090115A2 (en) | Cold worked ferritic alloys and components | |
| JPS62103335A (en) | Ultra-high-purity metallic niobium | |
| JPS6026650A (en) | Fuel cladding pipe for nuclear reactor | |
| JPH04154944A (en) | Manufacture of zirconium alloy clad tube excellent in stress corrosion cracking resistance | |
| RU2240188C1 (en) | Method for making tube blanks from zirconium-niobium alloys |