V-Ti-Co三元合金組織演化與滲氫性能.pdf

1、本文根據“多相構成，功能分擔”的理念，通過對V-Ti-Co三元合金的組織組成進行分析，以達到設計V-Ti-Co三元氫滲透材料的目的。
　　本文選擇三十六種合金成分的V-Ti-Co三元合金，利用包括掃描電子顯微鏡(SEM),X射線衍射儀等設備對合金的鑄態(tài)組織與微觀結構進行分析。研究了V-Ti-Co三元合金隨成分變化組織形態(tài)與相組成的演化規(guī)律。通過對鑄態(tài)組織的分析，得到了預計有較高氫滲透效果的合金成分范圍。選取了十個不同的成分點，并對

2、其氫滲透性能進行測試。通過測試結果分析了材料氫滲透機理與氫脆失效機理。
　　對V-Ti-Co三元合金不同成分的鑄態(tài)組織的組織組成與相組成的分析中發(fā)現(xiàn)，隨V元素和Ti元素的原子比例的增加，合金的組織演化服從單相TiCo——初生TiCo+共晶體[V(Ti)+TiCo]——全共晶組織[V(Ti)+TiCo]——初生V(Ti)相+共晶體[V(Ti)+TiCo]——V(Ti)固溶體單相的變化規(guī)律。同時發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在當合金成分在TiCo單相區(qū)一側

3、向共晶體[V(Ti)+TiCo]靠近時可能會出現(xiàn)共晶體中的TiCo依附初生相生長而表現(xiàn)為離異共晶的現(xiàn)象。
　　在十組氫滲透性能測試中，六組可以進行穩(wěn)定有效的滲透實驗。通過對氫滲透實驗結果的分析，得到氫滲透流量與合金膜片上下游壓力平方根之差(Pu0.5–Pd0.5)線性相關的結論。同時確認溫度升高也會使V-Ti-Co三元合金的氫滲透效果提高。通過對證實了V(Ti)是氫滲透合金中表達氫滲透特性的功能相，確定了以初生V(Ti)相加共晶體

4、[V(Ti)+TiCo]是V-Ti-Co三元合金中比較理想的氫滲透合金組織組成。
　　在對發(fā)生氫脆的四個成分點的V-Ti-Co三元合金的氫滲透流量曲線和合金膜片發(fā)生氫脆后的形貌進行分析發(fā)現(xiàn)V-Ti-Co三元合金的氫脆主要發(fā)生在V(Ti)固溶體相中。V(Ti)固溶體相的分布如果接近離異共晶，沒有良好的均一化，特別是有V(Ti)固溶體相顆粒較大時，V(Ti)固溶體相在氫氣的作用下容易產生微裂紋并伴隨微裂紋的生長最終使材料失效或破壞，也