過酷な化学環境では、機器が腐食により頻繁に故障し、生産性の低下とメンテナンスコストの急増を招きますが、ジルコニウムはこの状況において優れたソリューションとして登場します。この記事では、ジルコニウムとその合金の加工および成形技術を探り、産業界がその性能上の利点を最大限に活用できるようにします。
ジルコニウムは、硬く、光沢があり、銀灰色の金属で、その優れた耐食性で知られており、化学処理装置の材料として選ばれています。非核用途では、ジルコニウムは主に2つの合金形態で存在します。
ジルコニウムとその合金の物理的および機械的特性（表1に詳述）は、高い耐食性を必要とする用途において特に効果的です。
ジルコニウムは、標準的な作業場設備で軽微な変更を加えることで、良好な延性と加工性を提供します。ただし、3つの基本原則を遵守する必要があります。
溶着と加工硬化の傾向があるため、ジルコニウムは通常の工具よりも大きなクリアランス角が必要です。細かい切りくずは火災の危険性があるため（安全セクションを参照）、工具を鋭利に保つことが重要です。
ジルコニウムの旋削には特別な設備は必要ありません。推奨されるパラメータを表2および3に示します。工具のすくい角は+15°から+60°の範囲であるべきです。
ジルコニウムでは、縦型および横型のフライス加工の両方が良好に機能します。加工硬化した表面に食い込むために、順送りのフライス加工が推奨されます。工具は鋭利に保ち、十分なクーラントを流す必要があります。表4～9に詳細なフライス加工パラメータを示します。
標準的な118°の薄刃ドリルビットにクーラントを使用すると、満足のいく結果が得られます。剛性のあるバッキングにより、出口でのバリを防ぎます。表10～13に、穴あけ、中ぐり、ねじ切り、リーミングの仕様を概説します。
砥石およびベルト研削の両方が効果的です。炭化ケイ素砥石は酸化アルミニウム砥石よりも優れています。研削油は水溶性流体よりも良い結果をもたらします。表14～17に研削パラメータを示します。
パワーハックソーでは、粗歯（3T）ハイス鋼刃が最適です。バンドソーは、クーラント付きの0.042インチのレーキセット刃が必要です。表18～20にのこぎり加工の推奨事項を示します。
ジルコニウムは標準的な設備で成形できますが、高温で大気ガスと反応し、溶着しやすい傾向があります。
A. 曲げ： 最小曲げ半径は、室温で5T、200℃で3Tです。パイプの曲げには最小3倍のOD半径が必要です。
B. パンチング： 最適な結果を得るには、高いブランクホルダー圧力と1～2%の金属厚さのクリアランスが必要です。
C. ドローイング＆スピニング： 加工硬化特性にもかかわらず、良好な成形性があります。大きな半径と段階的な断面変化が不可欠です。
ジルコニウムの自然発火性には特別な注意が必要です。塊状の材料は安全ですが、細かい切りくずや削りくずは高温で容易に発火します。水で覆われた容器に保管することをお勧めします。ジルコニウム火災には、水や標準的な消火器を絶対に使用しないでください。乾燥砂、黒鉛粉末、またはMetal-X粉末のみを使用してください。
