锆(Zirconium)的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，为银白色金属，粉末呈黑色。锆及锆合金加工材一般分为核级锆材和工业级锆材。

锆在室温时为密排六方结构(α相)，在温度升高时，发生同素异晶转变，高温时转变为体心立方结构(β相)。锆的同素异晶转变温度为862℃。锆的熔点为1852℃。

金属锆具有优异的核性能，它的热中子吸收截面小，仅为0.18 × 10-28m-2，比许多做结构材料的金属低，堆内辐照后，放射性也低。锆和铀的相容性好，锆合金在高温水和蒸汽中有很好的抗腐蚀性能，在堆内有相当好的抗中子辐照性能，锆合金有合适的力学性能和良好的加工性能。锆和锆合金是核动力反应堆的燃料包覆材料和其他结构材料。锆及锆合金的研究与发展．是与核工业的发展密切相关联的，最初是用于核动力舰船，后来则大力发展原子能发电站。

核工业用锆需要去除铪元素，要求将铪的含量控制在0.01%以下，以免产生热中子辐射脆化。1950年美国才成功地从锆中分离出铪，开始了核级锆的工业生产。我国60年代初开始科研攻关，60年代中期基本形成了较完整的工业和核级锆及其合金材的生产线。但由于后期市场需求不强烈，研究进展较为缓慢，截止目前仍然没有投入商业运行的、具有自主知识产权的国产核用锆合金，只具备利用进口核级锆管坯轧制成品管材的能力，这种现状严重限制了我国核电技术的发展。为了保证我国能源安全，打破美、俄、法等核大国对核级锆材的垄断，国家利用三代核电技术引进的契机，成立了国核宝钛锆业股份公司，引进美国西屋公司全套的核级锆材制造技术，并以此为基础重新建立了从核级海绵锆至成品核级锆材的完整产业链。

由于锆与铪在矿石中共生，其中铪含量约占锆含量的2%~3%。从锆矿石中分离铪比较困难且成本较高。在大多数工业耐蚀应用条件下，元素铪不会明显改变锆的力学性能和耐蚀性，因此，在一般工业应用中，许多标准允许铪元素含量保持在自然水平，这样可以在不影响锆加工材的使用性能和工艺性能的情况下，极大地降低生产成本。我国工业级锆产品标准中允许的铪含量最高为4.5%。近年来，我国工业级锆的产业发展较快，生产工业级（含火器级）海绵锆的企业迅速增加。

核级锆主要应用在核设备中的有关构件如压水堆中的核燃料包套管、燃料元件格架、导向管、重水堆与石墨堆压力管等。核级锆材产品包括管材、棒材、带材（其中90%以上为管材），用量最大的为核级锆包壳管。

锆对很多腐蚀介质有很强的抗力，它的良好的力学和传热性能和显著的成本使它成为当今换热器、汽提塔和干燥塔，反应器阀门，管道系统和核应用的选择材料。

锆耐蚀性好，与人体的生物相容性较好，经试验，锆不与人体的血液、骨骼及各种组织发生作用，目前金属锆已用作外科、牙科医疗器械，神经外科用的销钉、螺丝和头盖板等。

锆及锆合金的加工可选用传统的加工技术进行加工，包括锻造、热轧和冷轧、挤压、棒、丝材轧制、拉拔等等。锆的泵阀可采用石墨铸型，也可用熔模技术制成的型模进行铸造；锆及锆合金铸锭采用真空自耗电弧熔炼、电子束冷炉床熔炼或真空感应熔炼制备。

核级锆材的加工与工业级锆材类似，同样需要将核级海绵锆添加合金元素后熔炼制成锆铸锭，再经锻造、挤压、轧制等塑性加工的方法将铸锭加工成管、棒、带材等。由于核级锆材产品装配为燃料组件后将直接进入核反应堆使用，恶劣的应用环境和高安全性的需求，使得核级锆材对综合性能、表面质量、尺寸精度等方面的要求比工业级锆苛刻很多，在加工过程中除了选择高精度的生产设备和配套工模具外，还要严格控制生产工艺参数，保证其工艺稳定性，以获得高可靠性的产品。