Folha de zircônio explicada: propriedades, classes e tamanhos ASTM B551

O que é folha de zircônio

A folha de zircônio é a forma laminada mais fina de zircônio comercialmente puro, fornecida como uma folha contínua ou como tira cortada e fita. É produzido por laminação a frio de tiras de zircônio até espessuras medidas em centésimos de milímetro, com recozimento intermediário para manter o metal trabalhável. Onde tiras e placas de zircônio são usadas para revestimentos estruturais e componentes de limite de pressão, a folha é usada onde o metal deve seguir um contorno complexo, atuar como uma barreira fina ou ser colado a outra superfície. A distinção entre folha e tira é, portanto, de bitola e manuseio, não de metalurgia: ambas vêm do mesmo metal derivado de esponja e compartilham o mesmo comportamento de corrosão.

Propriedades Físicas e Térmicas

O zircônio combina uma seção transversal de absorção de nêutrons térmicos comparativamente baixa-com forte resistência a uma ampla gama de ácidos e álcalis, e essas duas propriedades juntas explicam a maior parte de sua demanda industrial.

Propriedade	Valor
Densidade	6,51g/cm³
Ponto de fusão	1855 graus
Ponto de ebulição	4409 graus
Pureza típica de folha comercial	99.4%
Faixa de espessura de folha padrão	0,03–0,3mm
Largura padrão da folha	até 580 mm

A densidade é cotada em gramas por centímetro cúbico, que é a unidade correta para uma propriedade do próprio metal. Um valor expresso por metro quadrado é um peso por área e depende inteiramente da bitola que está sendo laminada, portanto não pode descrever o material.

Notas e Padrões

A folha de zircônio normalmente é encomendada para um dos dois corpos de especificação. A rota americana é a ASTM B551/B551M, a especificação padrão para tiras, chapas e chapas de liga de zircônio e zircônio, que também abrange os tipos de ligas de-rolamentos de estanho e nióbio-. A rota chinesa é GB/T 21183, o padrão nacional para placas, folhas, tiras e folhas de zircônio e ligas de zircônio. Quando um projeto solicitar GB/T 21183, a edição atual deverá ser citada; a edição anterior de 2007 foi substituída e não deve ser citada nas especificações de compra.

Nome do produto	Material	Pureza	Padrão
Tira de zircônio	Zr702, Zr1	99.4%	ASTM B551, GB/T 21183
Folha de zircônio	Zr702, Zr1	99.4%	ASTM B551, GB/T 21183

Zr702 é o grau comercialmente puro e com baixo-oxigênio que domina os serviços de corrosão química e geral. Zr1 é a designação da liga de rolamento de estanho usada onde se deseja uma resistência ligeiramente maior sem perder a resistência à corrosão. As duas classes são fornecidas de acordo com as mesmas tabelas dimensionais e são diferenciadas pelas propriedades químicas e mecânicas, e não pela aparência.

Tamanhos disponíveis

A folha é enrolada em uma sequência de faixas de espessura, e a largura e o comprimento que podem ser oferecidos tornam-se mais generosos à medida que a bitola aumenta, porque uma seção mais pesada suporta melhor as cargas de laminação e enrolamento.

(0,01–0,02) × (30–100) × (Maior ou igual a 500) mm

(0,03–0,09) × (50–300) × (Maior ou igual a 500) mm

(0,10–0,30) × (50–300) × (Maior ou igual a 500) mm

(0,40–0,90) × (50–500) × (Maior ou igual a 1000) mm

(1,0–2,0) × (50–500) × (Maior ou igual a 2.000) mm

As três primeiras faixas se enquadram na definição de folha usada aqui, com a faixa de 0,03 a 0,09 mm sendo o medidor robusto para instalações químicas e trabalhos de revestimento. As duas faixas mais pesadas descrevem a tira e a placa leve, listadas junto com a folha porque saem da mesma linha de laminação e são frequentemente encomendadas como um pacote em um projeto de fabricação.

Aplicativos

O maior uso individual de folhas finas e tiras finas de zircônio é em equipamentos que lidam com produtos químicos agressivos. O zircônio resiste muito melhor ao ácido clorídrico, ao ácido sulfúrico e à maioria dos ácidos orgânicos do que o aço inoxidável, e não é atacado pelos álcalis que atacam outros metais reativos, razão pela qual aparece como revestimentos, bandejas, partes internas do trocador de calor e membranas finas no processamento químico. Na indústria nuclear, o mesmo metal serve como revestimento de combustível e material estrutural no interior de reactores e em programas de energia atómica, onde a sua baixa absorção de neutrões é decisiva. Os usos aeroespaciais exploram a combinação de baixo peso e alto ponto de fusão para componentes finos expostos ao calor e fluidos corrosivos.

Manuseio e Inspeção

A folha de zircônio é macia na condição recozida e marca facilmente, por isso normalmente é enviada entre folhas intercaladas em uma caixa rígida com o certificado do moinho e a lista de embalagem ao lado. A inspeção recebida deve confirmar o número de calor em relação ao certificado, verificar a espessura em vários pontos da bobina ou chapa, verificar se há rachaduras nas bordas e contaminação-do laminado e confirmar se nenhuma contaminação de ferro foi introduzida pelo contato com aço carbono durante o manuseio. O armazenamento longe da umidade e do contato direto com metais diferentes preserva tanto o acabamento superficial quanto o desempenho anticorrosivo do produto acabado.

Perguntas frequentes

P: Qual é a densidade da folha de zircônio?
O zircônio comercialmente puro tem uma densidade de cerca de 6,51 g/cm³. Qualquer valor de peso por metro quadrado depende da espessura da folha específica que está sendo laminada.

P: Quais padrões cobrem a folha de zircônio?
ASTM B551/B551M cobre tiras, folhas e placas de zircônio e liga de zircônio, enquanto GB/T 21183 cobre placas, folhas, tiras e folhas de zircônio e liga de zircônio.

P: Qual é a diferença entre Zr702 e Zr1?
Zr702 é zircônio comercialmente puro fornecido com uma química de baixo-oxigênio, enquanto Zr1 é o tipo de liga-de estanho usada onde é necessária uma resistência modestamente maior.

P: Quão fina pode ser produzida a folha de zircônio?
A faixa padrão começa em 0,01 mm e se torna progressivamente mais larga e longa à medida que a bitola aumenta, até 2,0 mm no final da faixa.

P: Onde a folha de zircônio é usada principalmente?
Revestimentos e componentes internos de plantas químicas, componentes de reatores nucleares e de energia atômica, peças aeroespaciais e finas camadas de barreira em trabalhos de revestimento e proteção contra corrosão.

P: Por que o zircônio é escolhido em vez do aço inoxidável?
Porque suporta serviço com ácido clorídrico e sulfúrico e meios alcalinos que atacam aços inoxidáveis, e absorve muito poucos nêutrons térmicos em serviço com reator.