Cyfansoddiad ac Adnabod Graddau
Mae Zr702, a ddynodwyd yn UNS R60702, yn zirconiwm heb ei aloi sy'n cynnwys tua 99.2 y cant o zirconiwm gydag ychwanegiadau rheoledig bach o dun, haearn a chromiwm a chynnwys hafniwm fel arfer yn gyfyngedig i 4.5 y cant. Mae Zr705, sydd wedi'i ddynodi'n UNS R60705, wedi'i aloi â tua 2.0 i 3.0 y cant o niobium, sy'n rhoi cryfder sylweddol uwch iddo na'r radd heb ei aloi heb golled fawr o hydwythedd neu ymwrthedd cyrydiad. Mae'r ddau wedi'u gorchuddio gan ASTM B550 ar gyfer plât, dalen a stribed ac ASTM B551 ar gyfer bar, gwifren a gofaniadau, sy'n gosod y cemeg, priodweddau mecanyddol a goddefiannau. Oherwydd bod hafniwm yn debyg yn gemegol i zirconium ac yn gostus i'w wahanu, mae'r lefel hafnium a ganiateir yn rhan bwysig o'r fanyleb a'i goblygiadau cost.
Cryfder ac Ymddygiad Mecanyddol
Y prif wahaniaeth ymarferol rhwng y ddwy radd yw cryfder. Mae gan unalloyed Zr702 gryfder cynnyrch o tua 200 megapascals yn y cyflwr anelio, tra bod Zr705 yn cyrraedd tua 500 megapascals neu fwy yn dibynnu ar ffurf y cynnyrch a thriniaeth wres. Mae'r gwahaniaeth hwnnw'n caniatáu i Zr705 gael ei ddefnyddio mewn adrannau teneuach neu ar bwysau dylunio uwch, ac mewn llawer o longau mae'r trwch wal llai yn gwrthbwyso'r gost ddeunydd uwch fesul cilogram. Mae'r ddwy radd yn cadw hydwythedd defnyddiol a gellir eu ffurfio a'u weldio, er bod angen rheolaeth fwy gofalus ar Zr705 oherwydd bod ei gryfder uwch yn cyd-fynd â mwy o sensitifrwydd i driniaeth wres ac i weithdrefn weldio. Dylai'r dyluniad ddilyn yr hyn a ganiateir yn y cod cymwys ar gyfer ffurf a chyflwr y cynnyrch penodol yn hytrach na thybio gwerth sengl.
Gwrthsefyll Cyrydiad mewn Cyfryngau Proses
Mae'r ddwy radd yn gwrthsefyll ystod eang o gyfryngau ymosodol, gan gynnwys hydoddiannau hydroclorig ac asid sylffwrig, asidau organig megis asid asetig a ffurfig, hydrogen perocsid, dŵr môr a llawer o amgylcheddau dwyn clorid, ac mae'r ddau yn ffurfio ffilm ocsid amddiffynnol sy'n hunan-atgyweirio pan gaiff ei niweidio. Yn y rhan fwyaf o'r cyfryngau hyn mae'r ddwy radd yn ymddwyn yn debyg iawn, felly anaml y bydd ymwrthedd cyrydiad yn unig yn penderfynu ar y dewis. Mae gwahaniaethau'n ymddangos mewn amgylcheddau penodol ac ar dymheredd uchel, lle gall yr elfen aloi ddylanwadu ar ymddygiad, ac mewn gwasanaeth sy'n cynnwys hydrogen, lle gall zirconiwm amsugno hydrogen a ffurfio hydridau brau. Mae codi hydrogen yn dibynnu ar y cyfrwng, y tymheredd, cyflwr yr wyneb a phresenoldeb hyrwyddwyr, felly mae'n rhaid ei asesu ar gyfer y broses wirioneddol yn hytrach na'i dybio o enw'r radd.
Meini Prawf Gwasanaeth a Dethol Nodweddiadol
Defnyddir Zr702 yn gyffredin ar gyfer cyfnewidwyr gwres, pibellau, llongau, colofnau a falfiau lle mae'r broses yn gyrydol ond mae'r ddyletswydd fecanyddol yn gymedrol, a lle mae'r ymwrthedd cyrydiad mwyaf â gwneuthuriad syml yn flaenoriaeth. Dewisir Zr705 lle mae'n rhaid cyfuno'r un ymwrthedd cyrydiad â chryfder uwch, er enghraifft mewn llongau pwysau, pibellau pwysedd uchel, cynhyrfwyr a chydrannau sy'n destun llwyth mecanyddol neu erydiad, a lle mae wal deneuach yn arbed pwysau neu fantais proses. Dylai'r broses ddethol gymharu cyfanswm y gost gosod, gan gynnwys deunydd, trwch, weldio, archwilio a chost unrhyw driniaeth wres ar ôl weldio, yn hytrach na'r pris fesul cilogram, oherwydd gall adran deneuach Zr705 fod yn rhatach yn gyffredinol mewn dyluniad pwysedd uchel.
Ffabrigo, Weldio ac Arolygu
Rhaid amddiffyn zirconium rhag halogiad yn ystod gwneuthuriad, oherwydd ei fod yn adweithio'n rhwydd ag ocsigen, nitrogen, hydrogen a charbon ar dymheredd uchel ac mae'r halogiad sy'n deillio o hynny yn britho'r deunydd. Mae weldio'n cael ei wneud mewn awyrgylch anadweithiol gyda cysgodi gofalus a, lle bo angen, tarian a charthiad llusgo, a rhaid i'r parth yr effeithir arno weld a gwres fod yn olau ac yn rhydd o afliwio. Dylai offer torri, malu a ffurfio gael eu neilltuo ar gyfer zirconium neu eu glanhau'n drylwyr, gan fod halogiad haearn yn achosi cyrydiad lleol. Mae archwilio'n cynnwys treiddiad llifyn neu archwiliad arwyneb arall a, lle y nodir, archwiliad radiograffeg neu uwchsonig o weldiau, ynghyd â gwirio cemeg y cynnyrch a ddanfonwyd. Dylid cadw cofnodion o'r rhif gwres, y ffurflen cynnyrch a'r weithdrefn weldio am oes yr offer.
Cwestiynau Cyffredin
Q: Beth yw'r gwahaniaeth rhwng Zr702 a Zr705?
Mae Zr702 yn zirconiwm heb ei aloi, tra bod Zr705 wedi'i aloi â thua 2.0 i 3.0 y cant o niobium, sy'n codi ei gryfder cynnyrch i tua 500 megapascals neu fwy yn erbyn tua 200 megapascals ar gyfer Zr702.
C: Pa radd sydd â gwell ymwrthedd cyrydiad?
Yn y rhan fwyaf o gyfryngau proses gemegol mae'r ddau yn perfformio'n debyg iawn, felly anaml y mae ymwrthedd cyrydiad yn unig yn penderfynu ar y dewis ac fel arfer mae'r dewis yn cael ei yrru gan gryfder, pwysau a thymheredd.
C: Pryd y dylid dewis Zr705?
Lle mae'n rhaid cyfuno ymwrthedd cyrydiad zirconiwm â chryfder uwch, megis cychod pwysau, pibellau pwysedd uchel a chydrannau o dan lwyth mecanyddol, gan ganiatáu wal deneuach yn aml.
C: Pa safonau sy'n cwmpasu plât a bar zirconium?
Mae ASTM B550 yn gorchuddio plât zirconiwm, dalen a stribed ac mae ASTM B551 yn gorchuddio bar, gwifren a gofaniadau, ac mae'r ddau yn gosod cemeg, priodweddau mecanyddol a goddefiannau.
C: Pam mae cynnwys hafnium wedi'i nodi?
Mae Hafnium yn debyg yn gemegol i zirconium ac yn ddrud i'w wahanu, felly mae'r cynnwys hafnium mwyaf yn cael ei reoli yn y fanyleb ac mae'n effeithio ar eiddo a chost deunydd.
C: Beth yw'r prif risg gwneuthuriad gyda zirconiwm?
Mae halogiad gan ocsigen, nitrogen, hydrogen, carbon a haearn ar dymheredd uchel yn achosi brith a chorydiad lleol, felly mae angen amddiffyniad nwy anadweithiol llawn ac offer glân, pwrpasol ar weldio.