Zirkoniumlegering är en icke-järnlegering som består av att lägga till andra element till zirkonium som en matris. De huvudsakliga legeringselementen är tenn, niob, järn etc. Zirkoniumlegering har god korrosionsbeständighet, måttliga mekaniska egenskaper, låg atomär termisk neutronabsorptionstvärsnitt, god kompatibilitet med kärnbränsle och används mest som ett kärnstrukturmaterial för vatten- kylda kärnreaktorer i hög temperatur och högt tryck vatten och ånga vid 300 ~ 400 grader. Dessutom har zirkonium utmärkt korrosionsbeständighet mot en mängd olika syror, alkalier och salter och har en stark affinitet för syre, kväve och andra gaser, så zirkoniumlegeringar används också vid tillverkning av korrosionsbeständiga delar och farmaceutiska maskindelar, och används i stor utsträckning som icke-evapotranspirationsavgasningsmedel i den elektriska vakuum- och glödlampsindustrin.
Det finns två typer av zirkoniumlegeringar som produceras i industriell skala: zirkonium-tenn och zirkonium-niob. Legeringskvaliteterna för de förra är Zr-2 och Zr-4, och den typiska representanten för den senare är Zr-2.5Nb. I zirkonium-tennlegeringar kan legeringselementen tenn, järn, krom och nickel förbättra styrkan, korrosionsbeständigheten och värmeledningsförmågan hos den korrosionsbeständiga filmen och minska yttillståndets känslighet för korrosion. Vanligtvis används Zr-2-legeringen i kokvattenreaktorer och Zr-4-legeringen används i tryckvattenreaktorer. I zirkonium-niob-legeringar är legeringens korrosionsbeständighet bäst när mängden niob tillsätts för att nå lösningsgränsen för zirkoniumets kristallstruktur vid drifttemperaturen. Zirkoniumlegering har homogen heterokristallin transformation, och kristallstrukturen är kroppscentrerad kubisk vid hög temperatur och tätpackad hexagonal vid låg temperatur. Zirkoniumlegeringar har god plasticitet och kan göras till rör, plattor, stänger och trådar genom plastbearbetning, och deras svetsbarhet är också god, vilket kan användas för svetsbearbetning.
Zirkonium har ett litet termiskt neutroninfångningstvärsnitt och enastående nukleära egenskaper, vilket är ett oumbärligt material för utvecklingen av atomenergiindustrin och kan användas som ett strukturmaterial för reaktorhärdar. Zirkoniumpulver är brandfarligt i luften och kan användas som detonator och rökfritt krut. Zirkonium kan användas som tillsats för deoxidation och avsvavling av högkvalitativt stål, och är även en komponent i pansarstål, kanonstål, rostfritt stål och värmebeständigt stål. Zirkonium är ett viktigt legeringselement i magnesiumlegeringar, vilket kan förbättra draghållfastheten och bearbetningsegenskaperna hos magnesiumlegeringar. Zirkonium är också ett metamorft medel för aluminium-magnesiumlegeringar, som kan förädla korn. Zirkoniumoxid och zirkon är de mest värdefulla föreningarna i eldfasta material. Zirkoniumoxid är huvudmaterialet i ny keramik och kan inte användas som värmematerial för att motstå oxidation vid hög temperatur. Zirkoniumoxid kan användas som tillsats för syrafast emalj och glas, vilket avsevärt kan förbättra glasets elasticitet, kemiska stabilitet och värmebeständighet. Zirkon har stark ljusreflektionsförmåga och god termisk stabilitet och kan användas som solskyddsmedel i keramik och glas. Zirkonium kan absorbera en stor mängd syre, väte, ammoniak och andra gaser vid upphettning och är ett idealiskt gettermedel, såsom zirkoniumpulver som avgasningsmedel i elektronrör och zirkoniumtrådszirkoniumplattor som grindstöd, anodstöd etc. .