V-Ti-Co三元合金組織演化與滲氫性能.pdf

1、本文根據(jù)“多相構(gòu)成，功能分擔(dān)”的理念，通過(guò)對(duì)V-Ti-Co三元合金的組織組成進(jìn)行分析，以達(dá)到設(shè)計(jì)V-Ti-Co三元?dú)錆B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(xiàn)衍射儀等設(shè)備對(duì)合金的鑄態(tài)組織與微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)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(guò)對(duì)鑄態(tài)組織的分析，得到了預(yù)計(jì)有較高氫滲透效果的合金成分范圍。選取了十個(gè)不同的成分點(diǎn)，并對(duì)

2、其氫滲透性能進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析了材料氫滲透機(jī)理與氫脆失效機(jī)理。
　　對(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)合金成分在TiCo單相區(qū)一側(cè)

3、向共晶體[V(Ti)+TiCo]靠近時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)共晶體中的TiCo依附初生相生長(zhǎng)而表現(xiàn)為離異共晶的現(xiàn)象。
　　在十組氫滲透性能測(cè)試中，六組可以進(jìn)行穩(wěn)定有效的滲透實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)氫滲透實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xiàn)性相關(guān)的結(jié)論。同時(shí)確認(rèn)溫度升高也會(huì)使V-Ti-Co三元合金的氫滲透效果提高。通過(guò)對(duì)證實(shí)了V(Ti)是氫滲透合金中表達(dá)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(duì)發(fā)生氫脆的四個(gè)成分點(diǎn)的V-Ti-Co三元合金的氫滲透流量曲線(xiàn)和合金膜片發(fā)生氫脆后的形貌進(jìn)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(méi)有良好的均一化，特別是有V(Ti)固溶體相顆粒較大時(shí)，V(Ti)固溶體相在氫氣的作用下容易產(chǎn)生微裂紋并伴隨微裂紋的生長(zhǎng)最終使材料失效或破壞，也