부식으로 인해 장비가 자주 고장나고 생산성이 저하되고 유지 관리 비용이 치솟는 열악한 화학적 환경에서 지르코늄은 탁월한 솔루션으로 부각됩니다. 이 기사에서는 업계에서 성능 이점을 극대화할 수 있도록 지르코늄 및 그 합금의 가공 및 성형 기술을 탐구합니다.
지르코늄은 뛰어난 내부식성으로 유명한 단단하고 광택이 나는 은회색 금속으로 화학 처리 장비에 선택되는 재료입니다. 비핵 응용 분야에서 지르코늄은 주로 두 가지 합금 형태로 존재합니다.
지르코늄과 그 합금의 물리적, 기계적 특성(표 1 참조)은 높은 내식성을 요구하는 응용 분야에 특히 효과적입니다.
지르코늄은 약간의 수정만으로 표준 작업장 장비를 사용하여 우수한 연성과 기계 가공성을 제공합니다. 그러나 세 가지 기본 원칙을 준수해야 합니다.
마모 및 가공 경화 경향으로 인해 지르코늄은 일반 공구보다 더 큰 공구 여유각이 필요합니다. 미세한 칩은 화재 위험을 초래할 수 있으므로 날카로운 도구를 유지하는 것이 중요합니다(안전 섹션 참조).
지르코늄 선삭에는 특별한 장비가 필요하지 않습니다. 권장 매개변수는 표 2와 3에 나와 있습니다. 공구 경사각의 범위는 +15°에서 +60° 사이여야 합니다.
수직 및 수평 밀링 모두 지르코늄에서 잘 수행됩니다. 가공 경화된 표면을 관통하려면 클라임 밀링이 선호됩니다. 공구는 적절한 절삭유 흐름으로 날카로운 상태를 유지해야 합니다. 표 4-9는 자세한 밀링 매개변수를 제공합니다.
절삭유가 포함된 표준 118° 얇은 웹 드릴 비트는 만족스러운 결과를 제공합니다. 견고한 뒷면은 출구 지점의 버링을 방지합니다. 표 10-13에는 드릴링, 보링, 태핑 및 리밍 사양이 나와 있습니다.
휠과 벨트 연삭 모두 효과적입니다. 실리콘 카바이드 휠은 산화알루미늄보다 성능이 뛰어납니다. 연삭유는 수용성 유체보다 더 나은 결과를 제공합니다. 표 14-17은 분쇄 매개변수를 나타냅니다.
전동 쇠톱은 거친 톱니(3T) 고속 강철 날을 사용할 때 가장 잘 작동합니다. 띠톱에는 절삭유가 포함된 0.042" 레이커 세트 블레이드가 필요합니다. 표 18-20에는 톱질 권장 사항이 포함되어 있습니다.
지르코늄은 표준 장비를 사용하여 형성할 수 있지만 고온에서 대기 가스와 반응하여 부식되는 경향이 있습니다.
A. 굽힘:최소 굽힘 반경은 실온에서 5T, 200°C에서 3T입니다. 튜브 굽힘에는 최소 3x OD 반경이 필요합니다.
B. 펀칭:최적의 결과를 얻으려면 1-2%의 금속 두께 간격으로 높은 블랭크홀더 압력이 필요합니다.
C. 그리기 및 회전:가공 경화 특성에도 불구하고 성형성이 우수합니다. 큰 반경과 점진적인 단면 변경이 필수적입니다.
지르코늄의 자연 발화성으로 인해 특별한 예방 조치가 필요합니다. 벌크 재료는 안전하지만 미세한 칩과 터닝은 고온에서 쉽게 발화됩니다. 물이 담긴 용기에 보관하는 것이 좋습니다. 지르코늄 화재에는 물이나 표준 소화기를 사용하지 마십시오. 마른 모래, 흑연 분말 또는 Metal-X 분말만 사용하십시오.
