Legura cirkonija je legura obojenih metala koja se sastoji od dodavanja drugih elemenata cirkoniju kao matrici. Glavni legirajući elementi su kositar, niobij, željezo itd. Legura cirkonija ima dobru otpornost na koroziju, umjerena mehanička svojstva, niski presjek apsorpcije atomskih toplinskih neutrona, dobru kompatibilnost s nuklearnim gorivom i uglavnom se koristi kao osnovni strukturni materijal za vodo- hlađeni nuklearni reaktori na visokoj temperaturi i visokotlačnoj vodi i pari na 300 ~ 400 stupnjeva. Osim toga, cirkonij ima izvrsnu otpornost na koroziju na različite kiseline, lužine i soli, te ima jak afinitet za kisik, dušik i druge plinove, tako da se legure cirkonija također koriste u proizvodnji dijelova otpornih na koroziju i dijelova farmaceutskih strojeva, i naširoko se koriste kao sredstva za otplinjavanje bez evapotranspiracije u industriji električnog vakuuma i žarulja.
Postoje dvije vrste cirkonijevih legura koje se proizvode u industrijskim razmjerima: cirkonij-kositar i cirkonij-niobij. Klase legura prvih su Zr-2 i Zr-4, a tipičan predstavnik potonjih je Zr-2.5Nb. U legurama cirkonij-kositar, legirajući elementi kositar, željezo, krom i nikal mogu poboljšati čvrstoću, otpornost na koroziju i toplinsku vodljivost filma otpornog na koroziju i smanjiti osjetljivost stanja površine na koroziju. Obično se legura Zr-2 koristi u reaktorima s kipućom vodom, a legura Zr-4 koristi se u reaktorima s vodom pod tlakom. U legurama cirkonij-niobij, otpornost legure na koroziju najbolja je kada se doda količina niobija da se postigne granica otopine kristalne strukture cirkonija na radnoj temperaturi. Legura cirkonija ima homogenu heterokristalnu transformaciju, a kristalna struktura je kubična u središtu tijela na visokoj temperaturi i heksagonalna na niskoj temperaturi. Legure cirkonija imaju dobru plastičnost i od njih se plastičnom preradom mogu izraditi cijevi, ploče, šipke i žice, a dobra im je i zavarljivost, što se može koristiti za obradu zavarivanjem.
Cirkonij ima mali presjek hvatanja toplinskih neutrona i izvanredna nuklearna svojstva, nezaobilazan je materijal za razvoj industrije atomske energije i može se koristiti kao konstrukcijski materijal za jezgre reaktora. Cirkonijev prah je zapaljiv u zraku i može se koristiti kao detonator i bezdimni barut. Cirkonij se može koristiti kao dodatak za deoksidaciju i odsumporavanje visokokvalitetnog čelika, a također je sastavni dio oklopnog čelika, topovskog čelika, nehrđajućeg čelika i čelika otpornog na toplinu. Cirkonij je važan legirajući element u magnezijevim legurama, koji može poboljšati vlačnu čvrstoću i svojstva obrade magnezijevih legura. Cirkonij je također metamorfno sredstvo za aluminij-magnezijeve legure, koje mogu pročistiti zrna. Cirkonij i cirkon su najvrjedniji spojevi u vatrostalnim materijalima. Cirkonij je glavni materijal nove keramike i ne može se koristiti kao materijal za zagrijavanje koji bi bio otporan na oksidaciju na visokim temperaturama. Cirkonij se može koristiti kao dodatak emajlu i staklu otpornom na kiseline, što može značajno poboljšati elastičnost, kemijsku stabilnost i toplinsku otpornost stakla. Cirkon ima snažnu refleksiju svjetlosti i dobru toplinsku stabilnost te se može koristiti kao zaštita od sunca u keramici i staklu. Cirkonij može apsorbirati veliku količinu kisika, vodika, amonijaka i drugih plinova kada se zagrije, te je idealno sredstvo za dobivanje, kao što je cirkonijev prah kao sredstvo za otplinjavanje u elektronskim cijevima i cirkonijeve žice od cirkonijevih ploča kao nosači vrata, nosači anode itd. .