退火温度对核电用铪板材力学性能的影响

石科学，张 浩，郑晓斐

（西安汉唐分析检测有限公司，陕西 西安 710201）

铪板材是一种长寿命的中子吸收材料，其热中子吸收截面高达115b，而且在超热中子吸收范围内具备优异的共振吸收，裂变结束后的产物依旧是铪[1]，同时铪板材具备优良的焊接性能和加工性能，经常用作核反应的中子控制棒材料。目前镁还原法是主要的工业生产铪的方法，该技术比较成熟，但存在着杂质含量高、制备效率低，产生的氯气污染环境的缺点，金属X的制备工艺仍需进一步深入地开发研究[2，4]。还原法制备的金属铪需要进行熔炼，经过锻造、喷砂，酸洗，冷轧，加工成型等工序才能制备成控制棒需要的板材。

铪材的力学性能的主要影响因素包括原料冶炼、杂质元素控制、加工成型工艺、热处理工艺等。Bechade J L等研究了氧、锆、铁和硅等杂质元素对于力学性能的影响[5]，美国材料试验协会ASTM B776-91对核级铪材化学成分进行要求。

经过大量试验最终确定铪板加工和退火工艺，最终获得性能稳定的核反应用控制棒板材，并且在最终进行产品退火前先进行小样退火处理，送检合格后进行产品退火处理。同批次铪铸锭熔炼、加工的铪板，产品退火处理后检测发现室温力学性能指标与此前样品退火处理送检结果存在较大偏差，但是热处理设备和过程未发生变化，因此本文对该批次不同阶段送检样品、产品性能不一致试样进行留样分析测试，确定铪板性能不稳定的原因。

1 试验与结果

1.1 化学成分分析

不同批次退火处理试样的力性测试结果见表1。……