{"id":113665,"date":"2021-09-20T08:53:11","date_gmt":"2021-09-20T07:53:11","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-son-las-aleaciones-de-circonio-definicion\/"},"modified":"2021-09-25T11:39:37","modified_gmt":"2021-09-25T10:39:37","slug":"que-son-las-aleaciones-de-circonio-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-son-las-aleaciones-de-circonio-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son las aleaciones de circonio? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\"> Las aleaciones de circonio se utilizan ampliamente como revestimiento para combustibles de reactores nucleares.\u00a0El circonio aleado con niobio o esta\u00f1o tiene excelentes propiedades anticorrosivas.\u00a0Aleaciones de circonio <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_27131\" aria-describedby=\"caption-attachment-27131\" style=\"width: 131px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/Nuclear-Fuel-Assembly-min.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"wp-image-27131 size-large\" src=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/Nuclear-Fuel-Assembly-min-141x1024.png\" alt=\"Ensamblaje de combustible nuclear\" width=\"141\" height=\"1024\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-27131\" class=\"wp-caption-text\">Conjunto de combustible t\u00edpico<\/figcaption><\/figure>\n<p>El circonio puro es un metal de transici\u00f3n fuerte, de color blanco gris\u00e1ceo, brillante que se asemeja al hafnio y, en menor medida, al titanio.\u00a0El circonio se utiliza principalmente como refractario y opacificante, aunque se utilizan peque\u00f1as cantidades como agente de aleaci\u00f3n por su fuerte resistencia a la corrosi\u00f3n.\u00a0<strong>El circonio y sus aleaciones<\/strong>\u00a0se utilizan ampliamente como\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/\"><strong>revestimiento para combustibles de reactores nucleares<\/strong><\/a>.\u00a0El circonio aleado con niobio o esta\u00f1o tiene\u00a0<strong>excelentes propiedades anticorrosivas<\/strong>. La alta resistencia a la corrosi\u00f3n de las aleaciones de circonio resulta de la formaci\u00f3n natural de un \u00f3xido estable denso en la superficie del metal. Esta pel\u00edcula es autocurativa, contin\u00faa creciendo lentamente a temperaturas de hasta aproximadamente 550\u00b0C (1020\u00b0F) y permanece firmemente adherida. La propiedad deseada de estas aleaciones tambi\u00e9n es una<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/neutron-capture-radiative-capture\/neutron-capture-cross-section\/\"><strong>secci\u00f3n transversal de captura de neutrones baja<\/strong><\/a>.\u00a0Las desventajas del circonio son las propiedades de baja resistencia y la baja resistencia al calor, que se pueden eliminar, por ejemplo, mediante una aleaci\u00f3n con niobio.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Circonio &#8211; Aleaciones de niobio<\/strong>.\u00a0Las aleaciones de circonio con niobio se utilizan como revestimientos de elementos combustibles de reactores VVER y RBMK.\u00a0Estas aleaciones son el material base del canal de montaje del reactor RBMK.\u00a0La aleaci\u00f3n Zr + 1% Nb de tipo N-1 E-110 se utiliza para revestimientos de elementos combustibles, la aleaci\u00f3n Zr + 2,5% Nb de tipo E-125 se aplica para tubos de canales de montaje.<\/li>\n<li><strong>Circonio &#8211; Aleaciones de esta\u00f1o<\/strong>. Las aleaciones de circonio, en las que el esta\u00f1o es el elemento de aleaci\u00f3n b\u00e1sico, proporciona una mejora de sus propiedades mec\u00e1nicas, tienen una amplia distribuci\u00f3n en los USA. Un subgrupo com\u00fan tiene la marca comercial <strong>Zircaloy.\u00a0<\/strong>En el caso de las aleaciones de circonio-esta\u00f1o, se produce la disminuci\u00f3n de la resistencia a la corrosi\u00f3n en el agua y el vapor, lo que resulta en la necesidad de una aleaci\u00f3n adicional.<\/li>\n<\/ul>\n<p>El material de revestimiento para los nuevos dise\u00f1os de combustible 17&#215;17 se basa tambi\u00e9n en las\u00a0<strong>aleaciones de circonio-niobio<\/strong>\u00a0(por ejemplo, el material Optimized ZIRLO), que ha demostrado tener una resistencia a la corrosi\u00f3n mejorada en comparaci\u00f3n con los materiales de revestimiento de combustible anteriores.\u00a0El nivel de esta\u00f1o optimizado proporciona una tasa de corrosi\u00f3n reducida al tiempo que mantiene los beneficios de la fuerza mec\u00e1nica y la resistencia a la corrosi\u00f3n acelerada por condiciones qu\u00edmicas anormales.<\/p>\n<h2>Costos del circonio<\/h2>\n<p>En t\u00e9rminos de costo, estas aleaciones tambi\u00e9n son a menudo los materiales de elecci\u00f3n para\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/heat-exchangers\/\">los intercambiadores de calor<\/a> y los sistemas de tuber\u00edas para las industrias de procesamiento qu\u00edmico y nuclear. El circonio es un subproducto de la extracci\u00f3n y procesamiento de minerales de titanio, as\u00ed como de la extracci\u00f3n de esta\u00f1o. De 2003 a 2007, mientras que los precios del circ\u00f3n mineral aumentaron constantemente de $360 a $840 por tonelada, el precio del circonio en bruto disminuy\u00f3 de $39900 a $22700 por tonelada. El circonio met\u00e1lico es mucho m\u00e1s caro que el circonio porque los <strong>procesos de reducci\u00f3n son costosos<\/strong>.\u00a0Todos los costos var\u00edan significativamente con cierta pureza.<\/p>\n<h2>Producci\u00f3n de circonio<\/h2>\n<p>La producci\u00f3n de circonio met\u00e1lico requiere t\u00e9cnicas especiales debido a las propiedades qu\u00edmicas particulares del circonio. La mayor parte del metal Zr se produce a partir de circ\u00f3n (ZrSiO<sub>4<\/sub>) mediante la reducci\u00f3n del cloruro de circonio con magnesio met\u00e1lico en el\u00a0<strong>proceso Kroll<\/strong>.\u00a0La caracter\u00edstica clave del proceso Kroll es la reducci\u00f3n del cloruro de circonio a circonio met\u00e1lico por magnesio.\u00a0El circonio comercial de grado no nuclear contiene t\u00edpicamente\u00a0<strong>1 a 5% de hafnio<\/strong>, cuya secci\u00f3n transversal de absorci\u00f3n de neutrones es 600 veces mayor que la del circonio.\u00a0Por lo tanto, el hafnio debe eliminarse casi por completo (reducirse a &lt;0,02% de la aleaci\u00f3n) para aplicaciones de reactores.<\/p>\n<h2>Aleaciones de circonio en la industria nuclear<\/h2>\n<figure id=\"attachment_29906\" aria-describedby=\"caption-attachment-29906\" style=\"width: 161px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Fuel-Clad-and-Pellets.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-29906\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Fuel-Clad-and-Pellets-171x300.png\" alt=\"\" width=\"171\" height=\"300\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-29906\" class=\"wp-caption-text\">La vaina de combustible tiene t\u00edpicamente un radio interior de rZr, 2 = 0,408 cm y un radio exterior rZr, 1 = 0,465 cm.<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>El revestimiento de combustible<\/strong>\u00a0es la capa exterior de las barras de combustible, que se encuentra entre el\u00a0<strong>refrigerante<\/strong>\u00a0del\u00a0<strong>reactor<\/strong>\u00a0y el\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/\"><strong>combustible nuclear<\/strong>\u00a0<\/a>(es decir<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-pellets\/\"><strong>, pastillas de combustible<\/strong><\/a>).\u00a0Est\u00e1 hecho de un material resistente a la corrosi\u00f3n con una secci\u00f3n transversal de baja absorci\u00f3n para los\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/thermal-neutron\/\">neutrones t\u00e9rmicos<\/a> (~0,18\u00d710<sup>\u201324<\/sup> cm<sup>2<\/sup>), generalmente una\u00a0<strong>aleaci\u00f3n de circonio<\/strong>.\u00a0La vaina de combustible tiene t\u00edpicamente un radio interior de\u00a0\u00a0<strong>r<sub>Zr,2<\/sub> = 0,408 cm<\/strong>\u00a0\u00a0y un radio exterior\u00a0\u00a0<strong>r<sub>Zr,1<\/sub> = 0,465 cm<\/strong>.\u00a0En comparaci\u00f3n con los pellets de combustible, casi no hay generaci\u00f3n de calor en la vaina del combustible (la vaina se\u00a0\u00a0<a title=\"Liberaci\u00f3n de energ\u00eda de la fisi\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/energy-release-from-fission\/\">calienta ligeramente por la radiaci\u00f3n<\/a>).\u00a0Todo el calor generado en el combustible debe transferirse por\u00a0\u00a0<strong>conducci\u00f3n a<\/strong>\u00a0\u00a0trav\u00e9s del revestimiento y, por lo tanto, la superficie interior est\u00e1 m\u00e1s caliente que la superficie exterior.<\/p>\n<p>Una composici\u00f3n t\u00edpica de las aleaciones de circonio de grado nuclear es m\u00e1s del 95 por ciento en peso de circonio y menos del 2% de esta\u00f1o, niobio, hierro, cromo, n\u00edquel y otros metales, que se agregan para mejorar las propiedades mec\u00e1nicas y la resistencia a la corrosi\u00f3n. La aleaci\u00f3n m\u00e1s utilizada, hasta la fecha, en PWR, ha sido Zircaloy 4, sin embargo, actualmente est\u00e1 siendo reemplazada por nuevas aleaciones a base de circonio-niobio, que exhiben una mejor resistencia a la corrosi\u00f3n. La temperatura m\u00e1xima a la que se pueden utilizar las aleaciones de circonio en los reactores refrigerados por agua depende de su resistencia a la corrosi\u00f3n. Las aleaciones de circonio m\u00e1s comunes, Zircaloy-2 y Zircaloy-4, contienen los fuertes estabilizadores \u03b1 esta\u00f1o y ox\u00edgeno, adem\u00e1s de los estabilizadores \u03b2 hierro, cromo y n\u00edquel. Aleaciones de tipo Zircalloy, en las que el esta\u00f1o es el elemento de aleaci\u00f3n b\u00e1sico que proporciona una mejora de sus propiedades mec\u00e1nicas, tener una amplia distribuci\u00f3n en el mundo. Sin embargo, en este caso, se produce la disminuci\u00f3n de la resistencia a la corrosi\u00f3n en el agua y el vapor que dio lugar a la necesidad de una aleaci\u00f3n adicional. La mejora provocada por el aditivo niobio probablemente implica un mecanismo diferente. La alta resistencia a la corrosi\u00f3n de los metales aleados con niobio en agua y vapor a temperaturas de 400 a 550\u00b0C se debe a su capacidad de pasivaci\u00f3n con formaci\u00f3n de pel\u00edculas protectoras.<\/p>\n<h2>Oxidaci\u00f3n de aleaciones de circonio<\/h2>\n<p>La\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/oxidation-of-zirconium-alloys\/\">oxidaci\u00f3n de las aleaciones de circonio<\/a>\u00a0es uno de los procesos m\u00e1s estudiados en toda la industria nuclear.\u00a0La reacci\u00f3n oxidativa del circonio con agua libera gas hidr\u00f3geno, que se difunde parcialmente en la aleaci\u00f3n y forma hidruros de circonio.\u00a0Los hidruros son menos densos y mec\u00e1nicamente m\u00e1s d\u00e9biles que la aleaci\u00f3n;\u00a0su formaci\u00f3n da como resultado la formaci\u00f3n de ampollas y el agrietamiento del revestimiento, un fen\u00f3meno conocido como fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno.\u00a0Si bien muchos de estos informes est\u00e1n escritos para abordar la reacci\u00f3n del combustible y el\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/\">vapor<\/a>\u00a0con las\u00a0<strong>aleaciones de circonio<\/strong> en el caso de un accidente nuclear, todav\u00eda hay un n\u00famero sustancial de informes que tratan de la oxidaci\u00f3n de las aleaciones de circonio a temperaturas moderadas de aproximadamente 800 K e inferiores.<\/p>\n<p><strong>Zr + 2H<sub>2<\/sub>O \u2192 ZrO<sub>2<\/sub> + 2H<sub>2<\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong>A altas temperaturas<\/strong>, la reacci\u00f3n exot\u00e9rmica de las aleaciones a base de Zr con el vapor es mucho m\u00e1s intensa y peligrosa para la seguridad de las centrales nucleares durante accidentes como un accidente por p\u00e9rdida de refrigerante (LOCA).\u00a0El principal problema de la oxidaci\u00f3n a alta temperatura es que el revestimiento de circonio reacciona r\u00e1pidamente con el vapor de agua a alta temperatura.\u00a0La cin\u00e9tica de oxidaci\u00f3n de las aleaciones de circonio relevantes parece ser\u00a0<strong>parab\u00f3lica<\/strong>\u00a0en el rango de temperatura de\u00a0<strong>1000-1500\u00b0C<\/strong>\u00a0para muchas aleaciones basadas en Zr.<\/p>\n<h2>Aleaci\u00f3n de circonio y esta\u00f1o<\/h2>\n<p>Zircaloy-4 (UNS R60804) es una variaci\u00f3n de Zircaloy-2, pero no contiene n\u00edquel y tiene un contenido de hierro m\u00e1s alto y m\u00e1s controlado.\u00a0Las propiedades mec\u00e1nicas son similares al circonio puro, m\u00e1s fuerte y menos d\u00factil, con una excelente resistencia a la corrosi\u00f3n.\u00a0Esta aleaci\u00f3n tambi\u00e9n se utiliza en servicios nucleares;\u00a0absorbe menos hidr\u00f3geno que Zircaloy-2 cuando se expone a la corrosi\u00f3n en agua y vapor.<\/p>\n<p>Las aleaciones de circonio, en las que el esta\u00f1o es el elemento de aleaci\u00f3n b\u00e1sico, proporciona una mejora de sus propiedades mec\u00e1nicas, tienen una amplia distribuci\u00f3n en los EE. UU.\u00a0Un subgrupo com\u00fan tiene la marca comercial Zircaloy.\u00a0En el caso de las aleaciones de circonio-esta\u00f1o, se produce la disminuci\u00f3n de la resistencia a la corrosi\u00f3n en el agua y el vapor, lo que resulta en la necesidad de una aleaci\u00f3n adicional.<\/p>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-108657\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price.png\" alt=\"Propiedades de la aleaci\u00f3n de esta\u00f1o y circonio densidad resistencia precio\" width=\"500\" height=\"500\" srcset=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price.png 1000w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price-300x300.png 300w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price-150x150.png 150w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-tin-alloy-properties-density-strength-price-768x768.png 768w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Resumen<\/h3>\n<table class=\"a\">\n<tbody>\n<tr class=\"b\">\n<td style=\"text-align: center;\">Nombre<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>Aleaci\u00f3n de circonio y esta\u00f1o<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Fase en STP<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>N \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Densidad<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>6560 kg\/m3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Resistencia a la tracci\u00f3n<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>514 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">L\u00edmite de elasticidad<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>381 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">M\u00f3dulo de Young<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>99 GPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Dureza Brinell<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>89 BHN<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Punto de fusion<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>1850\u00b0C<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Conductividad t\u00e9rmica<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>18 W\/mK<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Capacidad calor\u00edfica<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong><span style=\"text-align: start;\">285 J\/gK<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Precio<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>25 $\/kg<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<p>Zircaloy-4 se desarroll\u00f3 a partir de Zircaloy-2 con el objetivo principal de reducir la tendencia a absorber hidr\u00f3geno.\u00a0As\u00ed, se aplican las mismas especificaciones de composici\u00f3n, excepto para el n\u00edquel, que est\u00e1 limitado a un m\u00e1ximo de 0,007%, y el hierro, cuyo rango se reduce al 0,18%.<\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">95%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-92569\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Circonio en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" srcset=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-150x150.png 150w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-300x300.png 300w\" sizes=\"(max-width: 150px) 100vw, 150px\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">2%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Tin-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-92529\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Tin-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Esta\u00f1o en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">0,2%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Iron-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-92379\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Iron-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Hierro en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<h2 style=\"text-align: left;\">Aleaci\u00f3n de circonio-niobio<\/h2>\n<p>Las aleaciones de circonio con niobio se utilizan como revestimientos de elementos combustibles de reactores VVER y RBMK.\u00a0Estas aleaciones son el material base del canal de montaje del reactor RBMK.\u00a0La aleaci\u00f3n Zr + 1% Nb de tipo N-1 E-110 se utiliza para revestimientos de elementos combustibles, la aleaci\u00f3n Zr + 2,5% Nb de tipo E-125 se aplica para tubos de canales de montaje.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-108652\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price.png\" alt=\"Propiedades de la aleaci\u00f3n de niobio de circonio densidad resistencia precio\" width=\"500\" height=\"500\" srcset=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price.png 1000w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price-300x300.png 300w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price-150x150.png 150w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/zirconium-niobium-alloy-properties-density-strength-price-768x768.png 768w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Resumen<\/h3>\n<table class=\"a\">\n<tbody>\n<tr class=\"b\">\n<td style=\"text-align: center;\">Nombre<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>Aleaci\u00f3n de circonio-niobio<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Fase en STP<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>N \/ A<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Densidad<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>6560 kg\/m3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Resistencia a la tracci\u00f3n<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>514 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">L\u00edmite de elasticidad<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>381 MPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">M\u00f3dulo de Young<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>99 GPa<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Dureza Brinell<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>89 BHN<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Punto de fusion<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>1850\u00b0C<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Conductividad t\u00e9rmica<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>18 W\/mK<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Capacidad calor\u00edfica<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong><span style=\"text-align: start;\">285 J\/gK<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"c\">\n<td style=\"text-align: center;\">Precio<\/td>\n<td style=\"text-align: center;\"><strong>25 $\/kg<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n[\/lgc_column] <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">97%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-92569\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Circonio en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" srcset=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-150x150.png 150w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Zirconium-periodic-table-300x300.png 300w\" sizes=\"(max-width: 150px) 100vw, 150px\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">1%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Niobium-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-92424\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Niobium-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Niobio en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p style=\"text-align: center;\"><span style=\"font-size: 50px;\">0,2%<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Oxygen-periodic-table.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-thumbnail wp-image-94990\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Oxygen-periodic-table-150x150.png\" alt=\"Ox\u00edgeno en la tabla peri\u00f3dica\" width=\"150\" height=\"150\" srcset=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Oxygen-periodic-table-150x150.png 150w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Oxygen-periodic-table-300x300.png 300w, https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/Oxygen-periodic-table.png 500w\" sizes=\"(max-width: 150px) 100vw, 150px\" \/><\/a><\/span><\/p>\n<\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:25px 0;border-width:3px;border-color:#999999\"><\/div>\n<h2>Debilitamiento por hidr\u00f3geno de las aleaciones de circonio<\/h2>\n<p>Ver tambi\u00e9n:\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/toughness\/hydrogen-embrittlement\/\">fragilizaci\u00f3n por hidr\u00f3geno<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/\"><strong>El revestimiento<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0evita que\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\">\u00a0los productos de fisi\u00f3n radiactivos<\/a>\u00a0\u00a0escapen de la matriz de combustible al refrigerante del reactor y lo contaminen.\u00a0Hay varias\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/fuel-assembly\/fuel-cladding-cladding-tube\/loss-of-tightness-of-fuel-cladding-fuel-reliability\/\"> causas fundamentales de las fallas de combustible<\/a>, que se han identificado en el pasado.\u00a0En las primeras fechas de las operaciones de PWR y BWR, estas causas eran predominantemente defectos de fabricaci\u00f3n o desgaste.\u00a0Una de las posibles causas tambi\u00e9n es:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Hidrataci\u00f3n interna.\u00a0<\/strong>La inclusi\u00f3n involuntaria de materiales que contienen hidr\u00f3geno dentro de una barra de combustible puede provocar la hidruraci\u00f3n y, por lo tanto, la fragilizaci\u00f3n de la vaina del combustible.\u00a0Las fuentes de hidr\u00f3geno fueron principalmente humedad residual o contaminaci\u00f3n org\u00e1nica en pastillas \/ barras de combustible.\u00a0Esta causa de falla se ha eliminado pr\u00e1cticamente mediante una fabricaci\u00f3n mejorada.<\/li>\n<li><strong>Agrietamiento retardado por hidruro (DHC).\u00a0<\/strong>\u00a0El agrietamiento retardado por hidruro es el inicio y la propagaci\u00f3n de la grieta dependiente del tiempo a trav\u00e9s de la fractura de hidruros que pueden formarse antes de la punta de la grieta.\u00a0Este tipo de falla puede iniciarse por grietas largas en la superficie exterior del revestimiento, que pueden propagarse en una direcci\u00f3n axial \/ radial.\u00a0Este mecanismo de falla puede limitar potencialmente la operaci\u00f3n de quemado alto.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Propiedades de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h2>\n<p><strong>Las propiedades de los materiales<\/strong>\u00a0son\u00a0<strong>propiedades\u00a0<\/strong><strong>intensivas<\/strong>\u00a0, lo que significa que son\u00a0<strong>independientes de la cantidad<\/strong>\u00a0de masa y pueden variar de un lugar a otro dentro del sistema en cualquier momento.\u00a0La base de la ciencia de los materiales consiste en estudiar la estructura de los materiales y relacionarlos con sus propiedades (mec\u00e1nicas, el\u00e9ctricas, etc.).\u00a0Una vez que un cient\u00edfico de materiales conoce esta correlaci\u00f3n estructura-propiedad, puede pasar a estudiar el rendimiento relativo de un material en una aplicaci\u00f3n determinada.\u00a0Los principales determinantes de la estructura de un material y, por tanto, de sus propiedades son sus elementos qu\u00edmicos constituyentes y la forma en que se ha procesado hasta su forma final.<\/p>\n<h3><span id=\"Density_of_Titanium_Alloys\">Densidad de la aleaci\u00f3n de circonio\u00a0<\/span><\/h3>\n<p>La densidad de\u00a0<strong>una aleaci\u00f3n de circonio t\u00edpica<\/strong> es de 6,6 g\/cm<sup>3<\/sup> (0,24 lb\/in<sup>3<\/sup>).<\/p>\n<p><strong>La densidad<\/strong>\u00a0\u00a0se define como la\u00a0\u00a0<strong>masa por unidad de volumen<\/strong>.\u00a0Es una\u00a0\u00a0<strong>propiedad intensiva<\/strong>, que se define matem\u00e1ticamente como masa dividida por volumen:<\/p>\n<p><strong>\u03c1 = m \/ V<\/strong><\/p>\n<p>En palabras, la densidad (\u03c1) de una sustancia es la masa total (m) de esa sustancia dividida por el volumen total (V) ocupado por esa sustancia.\u00a0La unidad est\u00e1ndar del SI es\u00a0\u00a0<strong>kilogramos por metro c\u00fabico<\/strong> \u00a0(<strong>kg\/m<sup>3<\/sup><\/strong>).\u00a0La unidad de ingl\u00e9s est\u00e1ndar es\u00a0\u00a0<strong>libras de masa por pie c\u00fabico<\/strong> \u00a0(<strong>lbm\/ft<sup>3<\/sup><\/strong>).<\/p>\n<p>Dado que la densidad (\u03c1) de una sustancia es la masa total (m) de esa sustancia dividida por el volumen total (V) ocupado por esa sustancia, es obvio que la densidad de una sustancia depende en gran medida de su masa at\u00f3mica y tambi\u00e9n de\u00a0\u00a0<strong>la densidad del n\u00famero at\u00f3mico<\/strong> \u00a0(N; \u00e1tomos\/cm<sup>3<\/sup>),<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Peso at\u00f3mico<\/strong>.\u00a0La masa at\u00f3mica es transportada por el n\u00facleo at\u00f3mico, que ocupa s\u00f3lo alrededor de\u00a0<sup>10-12\u00a0<\/sup>\u00a0del volumen total del \u00e1tomo o menos, pero contiene toda la carga positiva y al menos el 99,95% de la masa total del \u00e1tomo.\u00a0Por lo tanto, est\u00e1 determinado por el n\u00famero de masa (n\u00famero de protones y neutrones).<\/li>\n<li><strong>Densidad del n\u00famero at\u00f3mico<\/strong>.\u00a0La\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/atomic-number-density\/\">densidad del n\u00famero at\u00f3mico<\/a> \u00a0(N; \u00e1tomos\/cm<sup>3<\/sup>), que est\u00e1 asociada con los radios at\u00f3micos, es el n\u00famero de \u00e1tomos de un tipo dado por unidad de volumen (V; cm<sup>3<\/sup>) del material. La densidad del n\u00famero at\u00f3mico (N; \u00e1tomos\/cm<sup>3<\/sup>) de un material puro que tiene\u00a0\u00a0<strong>un peso at\u00f3mico o molecular\u00a0<\/strong> (M; gramos\/mol) y la <strong>densidad<\/strong>\u00a0del\u00a0\u00a0<strong>material<\/strong> \u00a0(\u2374; gramos\/cm<sup>3<\/sup>) se calcula f\u00e1cilmente a partir de la siguiente ecuaci\u00f3n utilizando el n\u00famero de Avogadro (<strong>N<sub>A<\/sub> = 6,022\u00d710<sup>23<\/sup><\/strong>\u00a0\u00a0\u00e1tomos o mol\u00e9culas por mol):<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2015\/12\/Atomic-Number-Density.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-13442 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2015\/12\/Atomic-Number-Density.png\" alt=\"Densidad del n\u00famero at\u00f3mico\" width=\"166\" height=\"69\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2015\/12\/Atomic-Number-Density.png\" \/><\/a><\/li>\n<li><strong>Estructura cristalina.\u00a0<\/strong>La densidad de la sustancia cristalina se ve afectada significativamente por su estructura cristalina.\u00a0La estructura de FCC, junto con su relativo hexagonal (hcp), tiene el factor de empaque m\u00e1s eficiente (74%).\u00a0Los metales que contienen estructuras de FCC incluyen austenita, aluminio, cobre, plomo, plata, oro, n\u00edquel, platino y torio.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Propiedades mec\u00e1nicas de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h3>\n<p>Los materiales se eligen con frecuencia para diversas aplicaciones porque tienen combinaciones deseables de caracter\u00edsticas mec\u00e1nicas.\u00a0Para aplicaciones estructurales, las propiedades de los materiales son cruciales y los ingenieros deben tenerlas en cuenta.<\/p>\n<h3>Resistencia de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h3>\n<p>En mec\u00e1nica de materiales, la\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-strength-definition\/\"><strong>resistencia de un material<\/strong><\/a>\u00a0es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones pl\u00e1sticas.\u00a0<strong>La resistencia de los materiales<\/strong>\u00a0b\u00e1sicamente considera la relaci\u00f3n entre las\u00a0<strong>cargas externas<\/strong>\u00a0aplicadas a un material y la\u00a0<strong>deformaci\u00f3n<\/strong>\u00a0resultante\u00a0o cambio en las dimensiones del material.\u00a0<strong>La resistencia de un material<\/strong>\u00a0es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas o deformaciones pl\u00e1sticas.<\/p>\n<h3>Resistencia a la tracci\u00f3n<\/h3>\n<p>La resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n de la\u00a0<strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>circonio<\/strong>\u00a0es de aproximadamente 514 MPa.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Yield-Strength-Ultimate-Tensile-Strength-Table-of-Materials.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-27807\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Yield-Strength-Ultimate-Tensile-Strength-Table-of-Materials-239x300.png\" alt=\"Resistencia a la fluencia - Resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n - Tabla de materiales\" width=\"239\" height=\"300\" \/><\/a>La\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/ultimate-tensile-strength-uts\/\"><strong>m\u00e1xima resistencia a la tracci\u00f3n<\/strong><\/a>\u00a0es la m\u00e1xima en la\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-stress-strain-curve-stress-strain-diagram-definition\/\">curva de<\/a>\u00a0ingenier\u00eda de\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-stress-strain-curve-stress-strain-diagram-definition\/\">tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n<\/a>.\u00a0Esto corresponde a la\u00a0<strong>tensi\u00f3n m\u00e1xima <\/strong>que puede ser sostenido por una estructura en tensi\u00f3n. La resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n a menudo se reduce a \u00abresistencia a la tracci\u00f3n\u00bb o incluso a \u00abm\u00e1xima\u00bb. Si se aplica y se mantiene esta tensi\u00f3n, se producir\u00e1 una fractura. A menudo, este valor es significativamente mayor que el l\u00edmite el\u00e1stico (entre un 50 y un 60 por ciento m\u00e1s que el rendimiento para algunos tipos de metales). Cuando un material d\u00factil alcanza su m\u00e1xima resistencia, experimenta un estrechamiento donde el \u00e1rea de la secci\u00f3n transversal se reduce localmente. La curva de tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n no contiene una tensi\u00f3n mayor que la resistencia m\u00e1xima. Aunque las deformaciones pueden seguir aumentando, la tensi\u00f3n suele disminuir despu\u00e9s de que se ha alcanzado la resistencia m\u00e1xima. Es una propiedad intensiva; por lo tanto, su valor no depende del tama\u00f1o de la muestra de prueba. Sin embargo, depende de otros factores, como la preparaci\u00f3n de la muestra,\u00a0<strong>temperatura<\/strong>\u00a0del entorno de prueba y del material.\u00a0<strong>Las resistencias a la tracci\u00f3n<\/strong>\u00a0m\u00e1xima var\u00edan desde 50 MPa para un aluminio hasta 3000 MPa para aceros de muy alta resistencia.<\/p>\n<h3>L\u00edmite de elasticidad<\/h3>\n<p>El l\u00edmite el\u00e1stico de la\u00a0<strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>circonio<\/strong>\u00a0es de aproximadamente 381 MPa.<\/p>\n<p>El\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/stress-strain-curve-stress-strain-diagram\/yield-strength-yield-point\/\"><strong>punto de fluencia<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0es el punto en una\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-stress-strain-curve-stress-strain-diagram-definition\/\">curva de tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n<\/a> \u00a0que indica el l\u00edmite del comportamiento el\u00e1stico y el comportamiento pl\u00e1stico inicial. <strong>L\u00edmite de elasticidad<\/strong>\u00a0es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse pl\u00e1sticamente, mientras que el l\u00edmite el\u00e1stico es el punto donde comienza la deformaci\u00f3n no lineal (el\u00e1stica + pl\u00e1stica).\u00a0Antes del l\u00edmite el\u00e1stico, el material se deformar\u00e1 el\u00e1sticamente y volver\u00e1 a su forma original cuando se elimine la tensi\u00f3n aplicada.\u00a0Una vez superado el l\u00edmite el\u00e1stico, una parte de la deformaci\u00f3n ser\u00e1 permanente e irreversible.\u00a0Algunos aceros y otros materiales exhiben un comportamiento denominado fen\u00f3meno de l\u00edmite el\u00e1stico.\u00a0Los l\u00edmites de elasticidad var\u00edan de 35 MPa para un aluminio de baja resistencia a m\u00e1s de 1400 MPa para aceros de muy alta resistencia.<\/p>\n<h3>M\u00f3dulo de Young<\/h3>\n<p>El m\u00f3dulo de Young de la <strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>circonio<\/strong>\u00a0es de aproximadamente 99 GPa.<\/p>\n<p>El\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/strength\/hookes-law\/youngs-modulus-of-elasticity\/\">m\u00f3dulo de Young<\/a>\u00a0es el m\u00f3dulo el\u00e1stico para esfuerzos de tracci\u00f3n y compresi\u00f3n en el r\u00e9gimen de elasticidad lineal de una deformaci\u00f3n uniaxial y generalmente se eval\u00faa mediante ensayos de tracci\u00f3n.\u00a0Hasta un esfuerzo limitante, un cuerpo podr\u00e1 recuperar sus dimensiones al retirar la carga.\u00a0Las tensiones aplicadas hacen que los \u00e1tomos de un cristal se muevan desde su posici\u00f3n de equilibrio.\u00a0Todos los\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atom-properties-of-atoms\/\">\u00e1tomos<\/a>\u00a0se desplazan en la misma cantidad y a\u00fan mantienen su geometr\u00eda relativa.\u00a0Cuando se eliminan las tensiones, todos los \u00e1tomos vuelven a sus posiciones originales y no se produce ninguna deformaci\u00f3n permanente.\u00a0Seg\u00fan la\u00a0<strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-hookes-law-definition\/\">ley de Hooke<\/a>,<\/strong>\u00a0la tensi\u00f3n es proporcional a la deformaci\u00f3n (en la regi\u00f3n el\u00e1stica) y la pendiente es\u00a0<strong>el m\u00f3dulo de Young.<\/strong>\u00a0El m\u00f3dulo de Young es igual a la tensi\u00f3n longitudinal dividida por la deformaci\u00f3n.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Hookes-law-equation.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-27811\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Hookes-law-equation.png\" alt=\"\" width=\"320\" height=\"164\" \/><\/a><\/p>\n<h2>Dureza de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h2>\n<p>La dureza Rockwell de la\u00a0<strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>circonio<\/strong>\u00a0es de aproximadamente 89 HRB.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/table-brinell-hardness-numbers.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-28044\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/table-brinell-hardness-numbers.png\" alt=\"N\u00famero de dureza Brinell\" width=\"288\" height=\"297\" \/><\/a><\/p>\n<p><strong>La prueba de dureza Rockwell<\/strong>\u00a0\u00a0es una de las pruebas de dureza por indentaci\u00f3n m\u00e1s comunes, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza.\u00a0A diferencia de la prueba de Brinell, el probador Rockwell mide la profundidad de penetraci\u00f3n de un penetrador bajo una carga grande (carga mayor) en comparaci\u00f3n con la penetraci\u00f3n realizada por una precarga (carga menor).\u00a0La carga menor establece la posici\u00f3n cero.\u00a0Se aplica la carga principal y luego se retira mientras se mantiene la carga menor.\u00a0La diferencia entre la profundidad de penetraci\u00f3n antes y despu\u00e9s de la aplicaci\u00f3n de la carga principal se utiliza para calcular el\u00a0\u00a0<strong>n\u00famero de dureza Rockwell<\/strong>.\u00a0Es decir, la profundidad de penetraci\u00f3n y la dureza son inversamente proporcionales.\u00a0La principal ventaja de la dureza Rockwell es su capacidad para\u00a0\u00a0<strong>mostrar los valores de dureza directamente<\/strong>.\u00a0El resultado es un n\u00famero adimensional anotado como\u00a0\u00a0<strong>HRA, HRB, HRC<\/strong>, etc., donde la \u00faltima letra es la escala de Rockwell respectiva.<\/p>\n<p>La prueba Rockwell C se realiza con un penetrador Brale (<strong>cono de diamante de 120\u00b0<\/strong>) y una carga mayor de 150 kg.<\/p>\n<h2>Propiedades t\u00e9rmicas de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h2>\n<p><strong>Las propiedades t\u00e9rmicas<\/strong>\u00a0\u00a0de los materiales se refieren a la respuesta de los materiales a los cambios de\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/<a href=\"https:\/\/modern-physics.org\/thermodynamics\/\">thermodynamics<\/a>\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/\u00bb>temperatura<\/a>\u00a0y a la aplicaci\u00f3n de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-in-physics-definition-of-heat\/\">calor<\/a>.\u00a0A medida que un s\u00f3lido absorbe\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/<a href=\"https:\/\/modern-physics.org\/thermodynamics\/\">thermodynamics<\/a>\/what-is-energy-physics\/\u00bb>energ\u00eda<\/a>\u00a0en forma de calor, su temperatura aumenta y sus dimensiones aumentan.\u00a0Pero los\u00a0<strong>diferentes materiales reaccionan<\/strong>\u00a0a la aplicaci\u00f3n de calor de manera\u00a0<strong>diferente<\/strong>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/thermal-properties-of-materials\/specific-heat-capacity-of-materials\/\">La capacidad calor\u00edfica<\/a>\u00a0,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/material-properties\/thermal-properties-of-materials\/coefficient-of-thermal-expansion-of-materials\/\">la expansi\u00f3n t\u00e9rmica<\/a>\u00a0y\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-conductivity-definition\/\">la conductividad t\u00e9rmica<\/a>\u00a0son propiedades que a menudo son cr\u00edticas en el uso pr\u00e1ctico de s\u00f3lidos.<\/p>\n<h3>Punto de fusi\u00f3n de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h3>\n<p>El punto de fusi\u00f3n de la\u00a0<strong>aleaci\u00f3n<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>circonio<\/strong> es de alrededor de 1850\u00b0C.<\/p>\n<p>En general, la\u00a0\u00a0<strong>fusi\u00f3n<\/strong>\u00a0\u00a0es un\u00a0\u00a0<strong>cambio<\/strong>\u00a0\u00a0de\u00a0<strong>fase<\/strong>\u00a0de una sustancia de la fase s\u00f3lida a la l\u00edquida.\u00a0El\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/melting-point-of-chemical-elements\/\"><strong>punto<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0de\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/melting-point-of-chemical-elements\/\"><strong>fusi\u00f3n<\/strong><\/a>\u00a0de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase.\u00a0El\u00a0\u00a0<strong>punto de fusi\u00f3n\u00a0<\/strong>\u00a0tambi\u00e9n define una condici\u00f3n en la que el s\u00f3lido y el l\u00edquido pueden existir en equilibrio.<\/p>\n<h3>Conductividad t\u00e9rmica de la aleaci\u00f3n de circonio<\/h3>\n<p>Las aleaciones de circonio tienen una conductividad t\u00e9rmica m\u00e1s baja (aproximadamente 18 W\/mK) que el metal de circonio puro (aproximadamente 22 W\/mK).<\/p>\n<p>Las caracter\u00edsticas de transferencia de calor de un material s\u00f3lido se miden mediante una propiedad llamada\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-conductivity-definition\/\"><strong>conductividad t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0, k (o \u03bb), medida en\u00a0\u00a0<strong>W\/mK<\/strong>.\u00a0Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a trav\u00e9s de un material por\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-conduction-heat-conduction-definition\/\">conducci\u00f3n<\/a>.\u00a0Tenga en cuenta que\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-fouriers-law-of-thermal-conduction-definition\/\"><strong>la ley de Fourier se<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0aplica a toda la materia, independientemente de su estado (s\u00f3lido, l\u00edquido o gas), por lo tanto, tambi\u00e9n se define para l\u00edquidos y gases.<\/p>\n<p>La\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-thermal-conductivity-definition\/\"><strong>conductividad t\u00e9rmica<\/strong><\/a>\u00a0\u00a0de la mayor\u00eda de los l\u00edquidos y s\u00f3lidos var\u00eda con la temperatura.\u00a0Para los vapores, tambi\u00e9n depende de la presi\u00f3n.\u00a0En general:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/thermal-conductivity-definition.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20041\" src=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/thermal-conductivity-definition.png\" alt=\"conductividad t\u00e9rmica - definici\u00f3n\" width=\"225\" height=\"75\" \/><\/a><\/p>\n<p>La mayor\u00eda de los materiales son casi homog\u00e9neos, por lo que normalmente podemos escribir\u00a0\u00a0<strong>k = k (T)<\/strong>\u00a0.\u00a0Se asocian definiciones similares con conductividades t\u00e9rmicas en las direcciones y y z (ky, kz), pero para un material is\u00f3tropo, la conductividad t\u00e9rmica es independiente de la direcci\u00f3n de transferencia, kx = ky = kz = k.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\"> <div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>References:<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\"> Ciencia de los materiales:\n<p>Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nDepartamento de Energ\u00eda de EE\u00a0.\u00a0UU., Ciencia de Materiales.\u00a0Manual de fundamentos del DOE, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nWilliam D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales: Introducci\u00f3n 9\u00aa Edici\u00f3n, Wiley;\u00a09a edici\u00f3n (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.<br \/>\nEberhart, Mark (2003).\u00a0Por qu\u00e9 se rompen las cosas: entender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona.\u00a0Armon\u00eda.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<br \/>\nGaskell, David R. (1995).\u00a0Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.).\u00a0Taylor y Francis Publishing.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<br \/>\nGonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004).\u00a0Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales.\u00a0Prensa de la Universidad de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<br \/>\nAshby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<br \/>\nJR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<br \/>\n<\/p><\/div><\/div> <\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <\/div><\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p>Ver arriba:<br \/>\nAleaciones <a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/metals-what-are-metals\/alloys-composition-properties-of-metal-alloys\/\" class=\"su-button su-button-style-default\" style=\"color:#FFFFFF;background-color:#2D89EF;border-color:#246ec0;border-radius:5px;-moz-border-radius:5px;-webkit-border-radius:5px\" target=\"_self\"><span style=\"color:#FFFFFF;padding:0px 16px;font-size:13px;line-height:26px;border-color:#6cadf4;border-radius:5px;-moz-border-radius:5px;-webkit-border-radius:5px;text-shadow:none;-moz-text-shadow:none;-webkit-text-shadow:none\">  <\/span><\/a> <\/p><\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0<strong>Aleaciones de circonio<\/strong>\u00a0, le ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0<strong>danos un me gusta<\/strong>\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Aleaci\u00f3n de circonio-niobio Las aleaciones de circonio con niobio se utilizan como revestimientos de elementos combustibles de reactores VVER y RBMK.\u00a0Estas aleaciones son el material base del canal de montaje del reactor RBMK.\u00a0La aleaci\u00f3n Zr + 1% Nb de tipo N-1 E-110 se utiliza para revestimientos de elementos combustibles, la aleaci\u00f3n Zr + 2,5% Nb &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 son las aleaciones de circonio? 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