Есть две серии сплавов на основе циркония, произведенных в промышленных масштабах: серия zirconium-tin и серия zirconium-niobium. Представителем первого является сплав «З-2», а представителем последнего является сплав «З-2.5ББ». В таблице показаны состав и свойства циркония и трех сплавов циркония. Принцип отбора сплавовых элементов циркония кремния заключается в том, что нельзя существенно увеличить тепловое поглощение нейтрона поперечным сечением циркония; во-вторых, улучшить коррозионную устойчивость и прочность циркония, не повреждая при этом производительность процесса. В зиркониум-оловом сплаве комбинированное добавление олова, железа, хрома и никеля (сплав Nor-2) может повысить прочность и коррозионную устойчивость материала, теплопроводность коррозионно-устойчивой пленки, а также снизить чувствительность состояния поверхности к коррозии; Сплав «Зрк-4» не содержит никеля и увеличивает содержание железа надлежащим образом. Коррозия водорода поглощения этого сплава составляет лишь около половины от сплава Зрк-2.
Обычно для реактора с кипящей водой используется сплав «З-2», сплав «З-4» используется для реактора под давлением воды. В сплаве циркония-ниобия, когда количество добавленного ниобия достигает предела твердого раствора в З-Зр при температуре использования, кремниевый цирконий обладает лучшей коррозионной устойчивостью. Содержание ниобия в сплавах в зр-1Нб и З-2.5Нб выше, чем предел твердого раствора при температуре использования. Чрезмерное ниобия существует в З-Зз в перенасыщенном состоянии, что наносит ущерб коррозионной устойчивости сплава, но гораздо лучше существовать в виде второй фазы З-Нб. Большинство металлических примесей в зиркониевых и циркониевых сплавах должны быть ниже 50ppm, а элементы с большими тепловыми нейтронными сечением (например, бор и кадмий) не должны превышать 0,5ppm; азот, который серьезно повреждает коррозионную устойчивость не должна превышать 80ppm; кислород имеет определенное количество В соответствии с требованиями прочности, его содержание, как правило, 800-1600ppm.
