Nb-Ti-Co氢分离合金近共晶点处的显微组织及其渗氢性能

金属学报, 2014, 50(1): 71-78. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00474

Nb-Ti-Co氢分离合金近共晶点处的显微组织及其渗氢性能

闫二虎 ^1, , 李新中 ^2, , 唐平 ^3, , 苏彦庆 ^4, , 郭景杰 ^5, , 傅恒志 ^6,

1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

5.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

6.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

基金项目: 国家自然科学基金项目51274077,51271068和中央高校基本科研业务费专项资金项目HIT.NSRIF.2013002资助 National Natural Science Foundation of China(.512 7407 7 and 51271068) Fundamental Research Funds for the Central Universities(HIT.NSRIF.2013002)

关键词： Nb-Ti-Co合金 , 显微组织 , 氢渗透系数 , 氢脆

MICROSTRUCTURE AND HYDROGEN PERMEATION CHARACTERISTIC OF NEAR EUTECTIC Nb-Ti-Co HYDROGEN SEPARATION ALLOY

Keywords： Nb-Ti-Co alloy , microstructure , hydrogen permeability , hydrogen embrittlement

探寻了Nb-Ti-Co氢分离合金的共晶点成分并利用Bridgman定向凝固实验对其进行验证,研究了近共晶点处9种合金的显微组织、氢渗透性能及氢脆现象,并与贵金属Pd的氢渗透性能进行比较.结果表明,Nb-Ti-Co三元合金中完全由共晶Nb(Ti,Co)+TiCo相构成的合金成分为Nb31Ti35Co34;当Bridgman定向凝固实验的抽拉速率为5μm/s时,共晶组织中的2相呈现出规则的共生生长.9种合金中完全由共晶相构成的合金在673.5 K具有最大的氢渗透系数2.7×10-8 mol/(m·s·Pa0.5),是相同条件下Pd的氢渗透系数的1.72倍;Nb含量相同时,随着Ti/Co比值的降低,氢渗透系数逐渐减小.氢渗透过程中,合金膜内部的初生TiCo相作为裂纹源首先萌生裂纹,而后以此发生二次裂纹现象并逐渐向膜边缘扩展;当TiCo相体积分数小于5％时,共晶Nb(Ti,Co)+TiCo相抵消原有初生TiCo相上的裂纹源,使得合金膜具有良好的抗氢脆性能.

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