鋯棒的制造工藝主要包括鋯原料精煉、錠坯制備和錠坯加工三個步驟。下面我將逐一介紹。
1、鋯原料精煉
鋯原料精煉是鋯棒制造的第一步,它是保證鋯棒品質穩(wěn)定和性能可靠的關鍵之一。鋯原料通常來源于天然礦物鋯石,在經過選礦、選別等預處理后,采用氯化法和氧化法兩種方法進行精煉。
氯化法:氯化法是鋯金屬生產的常見方法,它通過將鋯砂和氯氣在高溫下反應來制備氯化鋯,然后用還原劑還原為鋯金屬。氯化法具有生產周期短、成本低、產品純度高等優(yōu)點。
氧化法:鋯原料經預處理后,氧化為氧化鋯,然后用還原劑還原為鋯金屬。由于氧化法需要進行額外的氧化步驟,因此其生產周期長,成本高,但是可以得到更高純度的鋯金屬。
2、錠坯制備
錠坯制備是鋯棒制造的第二步。通常采用立式電磁攪拌鑄造、直拉法或冷軋法等方式進行。錠坯是制造鋯棒的原材料,其直徑和長度根據(jù)鋯棒的不同規(guī)格而不同。
(1)立式電磁攪拌鑄造:立式電磁攪拌鑄造技術是近年來發(fā)展起來的一種新型鑄造工藝,它可在制備過程中控制結晶方向和鑄態(tài)組織,可以生產高質量、高性能的鋯合金錠坯。
(2)直拉法:直拉法主要用于生產大直徑、高長徑比的鋯棒。直拉法制備錠坯的過程是先將鋯金屬加熱到熔點,然后在熔池上方拉直,并在拉伸過程中使其逐漸凝固形成錠坯。
(3)冷軋法:冷軋法主要適用于制備小直徑、低長徑比的鋯棒。冷軋法需要將鋯金屬薄板經過多次軋制、退火等工序后,制成錠坯。
3、錠坯加工
錠坯加工是鋯棒制造的最后一步,其目的是將鑄坯或軋制板坯加工成符合規(guī)格要求的鋯棒產品。錠坯加工主要包括鋸切、砂帶磨削、拋光、噴砂等工序。
(1)鋸切:鋸切是將錠坯按照需要的長度進行切割,一般采用熱切、冷切等方式進行。
(2)砂帶磨削:砂帶磨削是將鍶棒進行表面加工,可用于去除鑄態(tài)組織和瑕疵,提高其表面質量。
(3)拋光:拋光是將鍶棒進行表面修整和提高表面粗糙度。
(4)噴砂:噴砂是將磨削后的鋯棒進行噴砂處理,增加其防腐能力。
綜上所述,鋯棒制造的工藝比較復雜,需要采用多種工藝進行加工和處理,才能滿足不同場合的使用需求。隨著材料科學技術的不斷發(fā)展,鋯棒制造工藝將會不斷完善和提高,各種新型制備方法也將應運而生。