ASTM B392 R04251: Reaktorgrad Niob-Zirconium-Legierung weichgeglüht – Stäbe, Drähte

Reaktorgrad Niob-Zirconium-Legierung (R04251) – Weichgeglühte Stäbe, Drähte und Profile

Die Legierung R04251 (Nb-1Zr) enthält 0,8–1,2 % Zirconium und wird im Reaktorgrad (höchste Reinheit) geliefert. Durch die Zr-Zugabe steigen Festigkeit und Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen, während die gute Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von Reinniob weitgehend erhalten bleiben. Typische Anwendungen: Kernreaktor-Komponenten, supraleitende Kavitäten, chemische Apparate.

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	8,57 g/cm³

Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	103 GPa
Dehnung (A)	20 °C	15 – 20 %
Querkontraktionszahl (Poisson)	23 °C	0,40	Typisch für Niob
Schubmodul	23 °C	38 GPa	Typisch für Niob
Zugfestigkeit	20 °C	195 MPa
Streckgrenze Rp0,2	20 °C	125 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	23 °C	6,8 – 14,0 × 10⁻⁶ 1/K	Typisch für Niob
Schmelzpunkt	–	2468 °C	Typisch für Niob
Spezifische Wärmekapazität	23 °C	201 – 272 J/(kg·K)	Typisch für Niob
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	52 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	1000 °C	65 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	1,5 × 10⁻⁷ Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%, Reaktorgrad R04251)

Element	Gehalt
Aluminium (Al)	0,002 %
Beryllium (Be)	0,005 %
Kohlenstoff (C)	0,01 %
Chrom (Cr)	0,002 %
Cobalt (Co)	0,002 %
Hafnium (Hf)	0,02 %
Wasserstoff (H)	0,0015 %
Eisen (Fe)	0,005 %
Molybdän (Mo)	0,01 %
Nickel (Ni)	0,005 %
Stickstoff (N)	0,01 %
Sauerstoff (O)	0,02 %
Silizium (Si)	0,005 %
Tantal (Ta)	0,1 %
Titan (Ti)	0,02 %
Wolfram (W)	0,03 %
Zirconium (Zr)	0,8 – 1,2 %

Hinweis: Gegenüber Reinniob (R04200) ist die Legierung durch Zr-Zugabe fester (Zugfestigkeit +56 %, Streckgrenze +71 %), wobei Duktilität leicht abnimmt (Dehnung 15–20 % vs. 20–25 %).

ASTM B392 R04210: Weichgeglühter Niob (Handelsgrad) – Stäbe, Drähte ASTM B392 R04261: Handelsgrad Niob-Zirconium-Legierung weichgeglüht – Stäbe, Drähte

Metall