[发明专利]一种锆合金棒材制备方法

说明书

本发明公开了一种锆合金棒材的制备方法，包括如下步骤：对锆合金棒坯进行淬火处理，得到第一棒材；对第一棒材进行至少一次挤压处理，得到第二棒材；对第二棒材进行冷旋锻处理，得到第三棒材；对第三棒材进行真空退火处理，得到第四棒材；对第四棒材进行整形处理，得到锆合金棒材。采用这种锆合金棒材制备方法，操作方便并且具有较强的工艺可控性，制得的锆合金棒材延展性强、成品率高，抗均匀腐蚀性能更好。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种锆合金棒材制备方法及基于该方法制得的锆合金棒材。

背景技术

核级锆合金棒材一般用于核燃料组件中包壳端塞，涉及核燃料组件的安全性能。传统的棒材加工工艺存在问题是热轧/热锻道次变形量小，变形道次多，棒坯经多道次热轧易产生折叠、粘结等表面缺陷；当热轧/热锻棒坯尺寸较大时，后续冷加工工序变形量大，由于锆金属为密排六方结构晶体，棒材后序冷加工变形易产生形变织构，表现为低倍组织检验时棒材端面腐蚀不均匀，棒材端面心部易出现腐蚀点坑现象；当热轧棒坯直径较小时，由于需对棒坯表面氧化层及缺陷去除，材料表面去除量相对较大，导致棒材成品率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单，工艺可控性较强，成品率高，进而制备得到一种抗均匀腐蚀性能好，尺寸更近准，性能更稳定锆合金棒材的制备方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种锆合金棒材的制备方法，对锆合金棒坯进行淬火处理，得到第一棒材；对所述第一棒材进行至少一次挤压处理，得到第二棒材；对所述第二棒材进行冷旋锻处理，得到第三棒材；对所述第三棒材进行真空退火处理，得到第四棒材；对所述第四棒材进行整形处理，得到锆合金棒材。

进一步的，所述淬火处理为对所述锆合金棒材进行β相淬火处理；所述淬火处理的加热温度为1000℃-1200℃；所述淬火处理的转移时间小于40秒。

进一步的，所述对所述第一棒材进行至少一次挤压处理得到第二棒材；包括：对所述第一棒材进行表面玻璃润滑涂层处理；对已进行表面玻璃润滑涂层处理的所述第一棒材进行烘干处理；对已进行烘干处理的所述第一棒材进行加热处理；对已进行加热处理的所述第一棒材进行挤压处理，得到所述第二棒材。

进一步的，所述对已进行烘干处理的所述第一棒材进行加热处理；其中，所述加热处理的加热温度为650℃-800℃。

进一步的，所述对所述第二棒材进行冷旋锻处理得到第三棒材；包括：对所述第二棒材进行冷旋锻处理；对已进行冷旋锻处理的所述第二棒材进行除油脱脂处理，得到所述第三棒材。

进一步的，所述冷旋锻处理为对所述第二棒材进行多道次冷旋锻处理。

进一步的，所述多道次冷旋锻处理中的单道次变形量为9％-25％；所述多道次冷旋锻处理中的总变形量为35％-45％。

进一步的，所述真空退火处理的退火温度为580℃-750摄氏度；所述真空退火处理的退火时间为1h-3.5h；所述真空退火处理的真空压强小于1×10^-2Pa。

进一步的，所述对所述第四棒材进行整形处理得到锆合金棒材；包括：对所述第四棒材进行矫直处理；对经矫直处理的所述第四棒材进行磨削处理，得到所述锆合金棒材。

进一步的，所述磨削处理包括依次进行的粗磨处理和精磨处理。

本发明旨在保护一种锆合金棒材的制备方法，包括如下步骤：对锆合金棒坯进行淬火处理，得到第一棒材；对第一棒材进行至少一次挤压处理，得到第二棒材；对第二棒材进行冷旋锻处理，得到第三棒材；对第三棒材进行真空退火处理，得到第四棒材；对第四棒材进行整形处理，得到锆合金棒材。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：