Цирконий.

Временное сопротивление (а„) разрыву и сжатию литого циркония чистотой 99,7% при 20° С составляет 575 МПа. Для деформированного катаного и циркония этот показатель снижается соответственно до 245 и 220 МПа. При высоких температурах временное сопротивление разрыву и сжатию падает. Так, например, если для а при комнатной температуре равно 220 МПа, то при 200° — уже 140 МПа, а при 400° С-110 МПа. Предел текучести циркония при температуре 20° составляет 80 МПа, при 400° С он падает до 40 МПа.

Модуль нормальной упругости металлического литого циркония Е ранен 96-99 ГПа. Это значение ниже, чем для таких распространенных конструкционных металлов, как железо -210 ГПа или титан — 109 ГПа, но выше, чем для алюминия -72 ГПа и магния — 46 ГПа. Гафний имеет более высокий модуль упругости — 140 ГПа.

По своей удельной прочности металлический цирконий близок к основным маркам стали, к титану и значительно превышает алюминий: 140, сталь легкая — 80-100, сталь высокопрочная — 190, титан — 190, алюминий — 30-40.

Высокими являются показатели выносливости при переменном изгибе (45-55 МПа), ползучести металла и ударной вязкости.

Гафний обладает еще большей твердостью, чем цирконий: гафния, например, при комнатной температуре 2000 МПа. По своим прочностным и механическим характеристикам превосходит цирконий: его временное сопротивление на разрыв и при 20" составляет 420 МПа, а при 370° С — 228 МПа. Предел текучести гафния почти втрое выше, чем таковой циркония: при 20° он составляет 228. МПа, а при 370° С — 107 МПа. Модуль нормальной упругости гафния в 1,5 раза выше, чем у циркония — 140 ГПа. Модуль сдвига ф=31 ГПа. Твердость гафния при 20° С лежит в пределах 1800-2000 МПа.

Кристаллы и окатанные зерна циркона имеют высокую твердость, приближающуюся к 7,5 по шкале после алмаза (10), корунда (9) и топаза (8) считается одним из самых твердых минералов коры. Измерения на специальном приборе показали, что микро-твердость неизмененного циркона лежит в пределах — 1500 кг/мм2, у радиоактивных разностей она значительно меньше (300-800 кг/мм2).

Циркон практически не имеет спайности и отдельности, с большим трудом поддается раздавливанию и растрескиванию. Измеренный коэффициент сжимаемости 47,6-48,3-10~3 см2/дип. Константы упругости следующие: модули упругости С1к и постоянные гибкости 5», колеблются довольно значительно. Измеренные советскими исследователями Т. В. Рыжовой, К. С. Александровым, В. П. Беликовым импульсным методом модули упругости циркона из гор при нормальных температурах и давлении оказались равными (7,5-25,8) 10" дин/см2. Это довольно высокие значения. Для сравнения укажем, что модули упругости такого распространенного минерала, как кварц, лежат в пределах (1 — 10,7) см2, а таковые алмаза — (12,5-107.6) • 10_и дин/см2. Постоянные гибкости, по данным тех же авторов, от -4,7 до +13,64-10"13 см2/дин; для кварца, например, они равны от -4,5 до +20,04-10~13 см2/, для алмаза -от -0,1 до + 1,7410-13 см2/дин. Из приведенных данных видно, каким прочным и устойчивым к физическим процессам является в нормальных условиях.