Nb-Ti(Zr)-Co四元合金鑄態(tài)組織與滲氫性能.pdf

1、本文通過(guò)Zr置換部分Ti研究了Nb-Ti(Zr)-Co四元合金的微觀組織及其滲氫性能。通過(guò)電弧爐熔煉了S類、A類、B類和C類共18個(gè)成分的合金，利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)等分析各個(gè)合金的相和顯微組織，獲得了Nb-Ti(Zr)-Co合金具有可滲氫相組成的成分區(qū)域，研究了可滲氫合金的滲氫性能，分析了合金成分、顯微組織與滲氫性能Φ、氫溶解系數(shù)K以及氫擴(kuò)散系數(shù)D之間的關(guān)系。
　　在Nb-Ti-Co三元合金中，當(dāng)

2、Ti/Co為1:1(S類)，用Zr置換部分Ti時(shí)，合金鑄態(tài)組織主要由初生相bcc-Nb和共晶[bcc-Nb+B2-(Ti, Zr)Co]構(gòu)成，在共晶晶界處析出脆性相(Zr, Ti)2Co，降低了合金韌性。隨Zr含量的增加，初生相bcc-Nb和(Zr, Ti)2Co相增加，共晶體中bcc-Nb相體積分?jǐn)?shù)減少，共晶形態(tài)由層片狀逐漸向棒狀和點(diǎn)狀轉(zhuǎn)變。
　　當(dāng)Ti/Co小于1:1，用5at％Zr置換Ti，且Nb含量大于30at%，Ti/C

3、o大于0.6時(shí)，合金鑄態(tài)微觀組織滿足滲氫相組成的基本要求。上述 A類合金組織由初生相bcc-Nb加共晶[bcc-Nb+B2-(Ti, Zr)Co]或全共晶組織構(gòu)成。其中Nb35Ti20Zr5Co40(A1)為全共晶成分點(diǎn)，用Zr取代部分Ti后，共晶點(diǎn)向高Nb方向移動(dòng)。隨Ti/Co(at%)減小，初生相bcc-Nb體積分?jǐn)?shù)減少，共晶相中bcc-Nb體積分?jǐn)?shù)增加，共晶形態(tài)傾向于層片狀分布。當(dāng)Ti/Co(at%)減小至小于0.6時(shí)，初生相bc

4、c-Nb逐漸向初生B2-(Ti, Nb, Zr)Co或Nb6Co7轉(zhuǎn)變(B類)。當(dāng)A類合金中Zr含量提高到10at%(C類)，合金主要由初生相bcc-Nb或Nb6Co7加共晶[bcc-Nb+B2-(Ti, Nb, Zr)Co]構(gòu)成，與A類合金相比，初生相bcc-Nb體積分?jǐn)?shù)增加，共晶體中bcc-Nb相體積分?jǐn)?shù)減少，而B(niǎo)2-(Ti, Zr)Co轉(zhuǎn)變?yōu)锽2-(Ti, Nb, Zr)Co。
　　對(duì)合金Nb35Ti23Zr5Co37、Nb