耿 佩，龚小涛，马 晶，周 超

（西安航空职业技术学院 航空材料工程学院,陕西 西安 710089）

地壳中含锆元素约0.026%，总含量为铜的2.5倍。锆的熔点较高、密度适中、强度优良、膨胀系数低、弹性模量小，并在较高温度下的多种介质中具有良好的耐蚀性；锆及其合金具有优异的压力加工和机械加工性能，可加工成现代工业所需的多种锻件与型材。

目前，Zr-Sn 系和Zr-Nb 系两类锆合金生产工艺相对比较成熟。Zr-Sn 系常见牌号有Zr-2、Zr-4，Zr-Nb 系的典型牌号代表是Zr-2.5Nb。在Zr-Sn 系合金中，合金元素锡、铁、铬、镍的加入可提高材料强度、耐腐蚀性和耐蚀膜的导热性，还能减弱材料表面的腐蚀敏感性。

1 锆合金材料加工技术

1.1 锆合金挤压成形

锆合金在核反应堆中主要用于结构材料的包壳件等，是反应堆所用材料中的的核心材料之一，这些包壳等组件大部分为锆合金管材和棒材，约占其使用总量的75%～80%[1]。这些管材和棒材都是通过经挤压成形加工得到的，大部分锆合金都具有较好的挤压成形性能。

核工业中常用的锆合金材料一般流动性较差，在挤压工艺中容易产生产品质量缺陷或挤压力过大，导致闷车。因此，锆合金的挤压工艺要求铸锭及模具在挤压前要采用充分的润滑措施。为此，中国重型机械研究院股份公司研究找出了一种锆合金挤压专用润滑剂：主要包含二硫化钼、玻璃粉、石墨、水、粘附剂。再利用合理的润滑工艺，可有效避免挤压过程中金属粘针、粘筒、粘模等现象的产生[2]。

1.2 锆合金锻造成形

锻造加工作为锆合金产品生产的重要一步，其主要作用是破碎铸态组织、提高金属的综合性能，即在获得合理坯料尺寸的同时，为后续淬火、挤压及轧制过程提供必要的组织基础[3]。……